Результат интеллектуальной деятельности: ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ЗДОРОВЬЯ СУСТАВОВ И СВЯЗОК

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено в качестве продукта функционального питания для профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата и ускорения восстановления его структурных элементов после больших физических нагрузок и перенесенных травм.

Одним из отрицательных последствий современного образа жизни больших групп населения является гиподинамия. Это основная причина того, что больше и больше людей жалуются на боли в суставах и снижение их подвижности.

Неправильная нагрузка на суставы при выполнении тяжелых физических нагрузок и занятиями многими видами спорта также могут оказаться причиной развития негативных процессов в опорно-двигательном аппарате. Его заболевания серьезно ухудшают качество жизни и способны приводить к инвалидности.

При каждом движении суставы получают микроскопические травмы и понемногу истираются. Естественное восстановление клеток хрящевых и соединительных тканей отличается длительностью и в ряде случаев это происходит медленнее, чем их разрушение.

Одним из важных условий поддержания суставов и связок в нормальном здоровом состоянии является своевременная профилактика, направленная на предотвращение негативного воздействия чрезмерной физической нагрузки или же, наоборот, ее длительного отсутствия на опорно-двигательный аппарат.

Среди наиболее эффективных профилактических мер при этом оказывается периодический прием функциональных добавок, способствующих укреплению и восстановлению суставов и связок.

Известны различные продукты для профилактики заболеваний опорно-двигательной системы человека (патенты RU 2021812, RU 2254862, RU 2360665).

Известен специализированный пищевой продукт - "Пролайн МСН Джойнт Хилер" ("Proline MSN Joint Healer"), изготовленный "Alpha Laboratories, Inc." 15 Industrial Drive, New Brunswick, NJ 08901 (США) (свидетельство о государственной регистрации №RU.77.99.19.007.E.023759.07.11 от 01.07.2011), рекомендуемый для приема в дополнение к основному пищевому рациону. Продукт изготавливают в виде капсул (900 мг), и он содержит в одной капсуле следующие биологические активные вещества: глюкозамина гидрохлорид - 250 мг, хондроитина сульфат - 200 мг, гидролизат коллагена - 8,3 мг и кальций - 71,8 мг.

Недостатком продукта является несбалансированность его состава, недостаточное содержание гидролизата коллагена, являющегося одним из источников специфических аминокислот при построении белковых компонентов хрящей и соединительных тканей, а также отсутствие ряда витаминов, являющихся необходимыми участниками сложного многостадийного процесса синтеза в организме структурных элементов суставов и связок.

Известна биологически активная добавка к пище на основе денатурированного коллагена, содержащая следующие компоненты, в мг: денатурированные коллагеновые белки 1800-3800; витамин С 10-200; витамин В₆ 0,1-1,0; витамин РР 2,0-8,0; железа сульфат 1,5-10,0; меди цитрат 0,2-1,0; кальция карбонат 150-400; магния цитрат 75-250; ламинарии слоевища 200-400; топинамбура лист или корневища 100-200; наполнитель до 6000 (патент RU 2489906).

Недостатком предложенной биологически активной добавки является ее недостаточная физиологическая активность, обусловленная отсутствием в ее составе ряда компонентов, необходимых при синтезе молекулярных структур суставов и связок, а также в процессе образования синовиальной (внутрисуставной) жидкости.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является специализированный продукт для питания спортсменов (патент RU 2463811), который включает гидролизат коллагена, минеральные вещества - тонкоизмельченный фосфат кальция, покрытый соевым лецитином, магний, марганец, медь, глюкозамина сульфат, биологически активные белки молока, хондроитина сульфат, витамины - аскорбиновую кислоту, пиридоксин, биотин, токоферол, кальциферол, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. ч:

Недостатком заявленного продукта является отсутствие в его составе компонентов, содержащих требующиеся количества биологически усвояемой серы, а также некоторых других функциональных ингредиентов, приводящее к затруднениям при синтезе в организме коллагена - одного из основных белков соединительных тканей и хрящей.

Продукт также отличается невысокими органолептическими свойствами, так как в нем отсутствуют вкусоароматические композиции, способствующие созданию его привлекательных сенсорных характеристик.

Задачей изобретения является создание функционального пищевого продукта, потребление которого способствует профилактике заболеваний опорно-двигательного аппарата, укреплению соединительных тканей, и обеспечивающего направленное регенерирующее и противовоспалительное воздействие на суставы и связки.

Поставленная задача достигается тем, что функциональный пищевой продукт характеризуется тем, что он содержит смесь, включающую глюкозамина сульфат, хондроитина сульфат, гидролизат коллагена, метионин, цистин, пролин, аскорбиновую кислоту (витамин С), витамин В₆, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:

при этом продукт дополнительно содержит D-биотин (витамин Н) в количестве 20-30 мкг/г и вкусоароматическую добавку в количестве 0,3-0,5 мг/г.

В предпочтительном варианте продукт представляет порошок с содержанием влаги 3,0-7,0%, который может быть расфасован в пакетики саше, или капсулы, или в таблетки.

Техническим результатом, достигаемым при реализации настоящего изобретения, является получение функционального продукта для профилактики заболеваний суставов и связок, а также ускорения восстановления опорно-двигательного аппарата после больших по объему и интенсивных физических нагрузок и полученных травм.

Вышеуказанный результат достигается за счет качественного подбора компонентов продукта и установления оптимального соотношения между ними, с позиций достижения синергизма их физиологического воздействия на организм человека.

Использование в составе продукта глюкозамина сульфата в количестве 36-40 мас. % обосновано тем, что данное вещество является одним из главных компонентов соединительных тканей в организме человека - хряща и сухожилий. Глюкозамина сульфат при его нахождении во внутренней среде организма может быть «захвачен» клетками хряща и использован для его образования (синтеза).

Глюкозамина сульфат связывает клетки между собой, делая соединительные ткани более прочными и устойчивыми к растяжению. Он облегчает нормальное отложение кальция в костной ткани, тормозит развитие дегенеративных процессов в суставах. Исследования показали, что поврежденные связки и суставные поверхности требуют значительно больших количества глюкозамина сульфата для сохранения их нормальных характеристик.

Глюкозамина сульфат воздействует на клетки суставов, усиливая обмен веществ в них и, тем самым, улучшая питание хрящевой ткани. За счет этого увеличивается подвижность в суставах, восстанавливаются их функции и уменьшаются суставные боли.

Хондроитина сульфат, находящийся в составе заявленного продукта в количестве 28-32 мас. %, является важным биополимерным компонентом хрящевой ткани и связок. Он увеличивает их прочность при сжатии и растяжении, входит в состав синовиальной жидкости, выполняющей смазывающую функцию в суставах, благодаря чему обеспечивается более гладкое и ровное скольжение суставных поверхностей друг относительно друга.

Особенностью хондроитина сульфата является его способность сохранять воду в толще хряща в виде водных полостей, обеспечивающих хорошую амортизацию и поглощающих удары. В конечном итоге, это способствует повышению прочности соединительных тканей.

Хондроитина сульфат укрепляет хрящевые прокладки между суставными поверхностями, препятствуя их истиранию. Он улучшает фосфорно-кальциевый обмен в хрящевой ткани, ингибирует ферменты, нарушающие структуру и функции суставного хряща, обладает анальгезирующим действием, уменьшает болезненность и увеличивает подвижность пораженных суставов, способствует регенерации хрящевых поверхностей и суставной сумки.

Коллаген является основным фибриллярным белком, представляющим главный компонент соединительных тканей в организме человека и обеспечивающим их прочность и эластичность.

Рост мышечной массы при выполнении тяжелой физической работы или в результате интенсивных скоростно-силовых упражнений может приводить к дисбалансу между силой мышц и прочностью сухожилий. В результате в точках прикрепления связок к костям может возникать воспалительный процесс.

Уменьшение гибкости и подвижности в суставах с возрастом также является следствием недостатка и замедленной скорости регенерации коллагена в соединительных тканях.

Прием дополнительного количества гидролизата коллагена, присутствующего в составе продукта в количестве 22-26 мас. % и содержащего аминокислоты этого белка в их природной сбалансированной форме, стимулирует восстановление и укрепление соединительных тканей.

Важным преимуществом использования гидролизата коллагена по сравнению с его нативной формой является повышенная биоусвояемость гидролизата. Причина этого заключается в том, что исходный коллаген практически не способен попадать во внутреннею среду организма ввиду очень значительных размеров его молекулы.

Дополнительным преимуществом использования гидролизата коллагена является также то, что он частично способен усваиваться в соединительных тканях организма в виде уже готовых аминокислотных блоков (олигопептидов).

Гидролизат коллагена при его дополнительном приеме характеризуется способностью восстанавливать целостность хрящей, укреплять связки и облегчать боль при поражении суставов. Физиологическая эффективность применения гидролизата коллагена повышается при его сочетании с использованием хондроитина сульфата и глюкозамина сульфата.

Включение дополнительного количества пролина в состав функционального пищевого продукта для поддержания здоровья суставов и связок «Джойнт Перфект» в количестве 4,0-4,6 мас. % имело своей целью ускорить и облегчить процесс синтеза коллагена в соединительных тканях организма.

Это связано с тем, что коллаген, как специализированный вид белка, характеризуется наличием в составе его пептидной цепи очень высокого, по сравнению с другими видами белков, содержания пролина и его производного - гидроксипролина, в сумме составляющего более 20%.

Благодаря присутствию в молекуле пролина «связанного» атома азота пролин в составе аминокислотной цепи обеспечивает возможность достижения ее резкого изгиба. За счет этого чередующиеся остатки пролина и гидроксипролина способствуют созданию устойчивой трехспиральной конформации коллагена, придающей высокую пространственную стабильность его молекуле.

Метионин - серосодержащая аминокислота, которая входит в состав гидролизата коллагена. Причина ее дополнительного включения в заявляемый продукт в количестве 1,6-2,0 мас. % состоит в том, что метионин служит источником биологически усвояемой серы, доступность которой предотвращает расстройства многих функций организма, включая формирование соединительных тканей.

Прием метионина после напряженной физической работы или тренировок в их анаболической фазе (период восстановления) ускоряет регенеративные процессы в многих органах и тканях, включая опорно-двигательный аппарат.

Цистин - это также серосодержащая аминокислота, состоящая из двух остатков аминокислоты - цистеина, В составе заявленного продукта цистеин присутствует в количестве 1,6-2,0 мас. %.

Цистин непосредственно не участвует в формировании белковых пептидных цепей, и поэтому он не находится в составе гидролизата коллагена. Тем не менее, дисульфидные цистиновые мостики, образуемые в ходе посттрансляционной трансформации белков, играют очень важную роль в формировании и поддержании их третичной структуры и соответственно обеспечивают их биологическую активность.

Цистин способствует уменьшению болевых ощущений при различных воспалениях, в том числе, суставов и связок, и ускоряет процессы их заживления.

Синтез коллагена в организме человека - это сложный многоэтапный ферментативный процесс, который обеспечивается, в том числе, присутствием необходимого количества ряда витаминов.

В составе продукта «Джойнт Перфект» входят следующие витамины: аскорбиновая кислота (витамин С) в количестве 2,6-3,2 мас. %, витамин В₆ - 0,012-0,014 мас. % и биотин (витамин Н) - 20-30 мкг/г.

Дефицит аскорбиновой кислоты серьезно нарушает процесс синтеза основного белка соединительных тканей - коллагена, в результате чего он формируется более рыхлым, чем это необходимо, что выражается, например, развитием цинги.

Установлено, что аскорбиновая кислота обладает, кроме того, антикатаболическим действием и предотвращает разрушение белков, включая коллаген, при физической работе и занятиях спортом. При этом, чем более активный и подвижный образ жизни ведет человек, тем большее количество витамина С ему требуется.

Витамин В₆ является одним из ключевых участников процесса синтеза соединительных тканей в организме. При его недостатке могут происходить изменения формы молекулы коллагена или возникать ошибки при формировании ее пространственной конфигурации.

Витамин D-биотин характеризуется высокой биологической активностью в организме, являясь участником целого ряда ферментативных реакций. В качестве источника биологически усваиваемой серы он также принимает участие при синтезе коллагена. При его недостатке возникает болезненность и слабость мышц и соединительных тканей.

Компоненты заявленного продукта в предложенном соотношении обладают синергетическим действием, благодаря чему они оказывают комплексное физиологическое воздействие на опорно-двигательный аппарат человека, сохраняя его здоровье и предотвращая отрицательное влияние на него возрастных изменений и последствий длительных и интенсивных физических нагрузок и повреждений.

Этот эффект достигается за счет того, что в состав заявляемого продукта входят базовые молекулярные структуры, на основе которых в качестве «строительных блоков» в организме осуществляется синтез элементов, обеспечивающих нормальное функционирование и восстановление суставов и соединительных тканей.

Дополнительно в продукте содержатся также такие компоненты, как витамины, играющие роль катализаторов, и серосодержащие аминокислоты, являющиеся источниками биологически легко усвояемой серы, в результате чего создаются условия для гармонизации и ускорения процесса синтеза, в целом.

Функциональный пищевой продукт для здоровья суставов и связок «Джойнт Перфект» получают сухим смешением компонентов и производят в виде порошка, расфасованного в саше, капсулы или в виде таблеток.

Пример 1. Функциональный пищевой продукт для здоровья суставов и связок «Джойнт Перфект» представляет собой порошок, расфасованный в саше, и имеет следующий состав, мас. %:

при этом продукт дополнительно содержит D-биотин (витамин Н) в количестве 20 мкг/г и вкусоароматическую добавку в количестве 0.3 мг/г.

Пример 2. Функциональный пищевой продукт для здоровья суставов и связок «Джойнт Перфект» представляет собой порошок, расфасованный в капсулы, и имеет следующий состав, мас. %:

при этом продукт дополнительно содержит D-биотин (витамин Н) в количестве 25 мкг/г и вкусоароматическую добавку в количестве 0.4 мг/г.

Пример 3. Функциональный пищевой продукт для здоровья суставов и связок «Джойнт Перфект» представляет собой таблетки и имеет следующий состав, мас. %:

при этом продукт дополнительно содержит D-биотин (витамин Н) в количестве 29 мкг/г и вкусоароматическую добавку в количестве 0.5 мг/г.

Разработанный функциональный пищевой продукт «Джойнт Перфект» может быть рекомендован к применению в качестве профилактического средства для предотвращения заболеваний суставов и связок, для восстановления этих структурных элементов опорно-двигательного аппарата и ускорения реабилитации после больших физических нагрузок и перенесенных травм