Результат интеллектуальной деятельности: БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ "ДРИМФУД"

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии, а именно к биологически активным добавкам (БАД), в частности к продукту ДРИМФУД и может быть использовано в качестве пищевых добавок с высоким содержанием белка в качестве основного компонента продуктов спортивного питания, усиливающих защитные функции организма для питания спортсменов, проведения лечебно-профилактического питания людей, работающих в зонах экологических бедствий, в экстремальных условиях.

Научные исследования в области определения как физиологического действия тех или иных ингредиентов продуктов питания, так и их технологических функций являются актуальными и своевременными (Правительство РФ утвердило 25 октября 2010 г. «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года» (№1873-р).

Перспективным направлением оптимизации питания населения и, прежде всего, той его части, которая испытывает большие физические, психоэмоциональные, умственные нагрузки (например, военнослужащие, спортсмены, шахтеры, работники литейного производства, и др.), служит включение в рацион питания продуктов с повышенным содержанием биологически активных веществ (БАВ), предпочтительно натурального происхождения из растительно-белкового сырья.

Известно большое количество биологически активных добавок к пище, усиливающих защитные функции организма человека.

На сегодняшний день никем не оспаривается тот факт, что спортивные мышечные перегрузки и состояние чрезмерного стресса неразделимы (Зимин Ю.И., 1979; Кассиль Г.Р. и др., 1978). При этом считается доказанным, что любой стресс неизбежно сопровождается повреждением внутренних органов, работающих на пределе своих функциональных возможностей [Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика. М.: Наука. - 1981. - 278 с.]. Известно, что у спортсменов (пловцов) высокие титры аутоантител к тканям собственных органов (печень, почки, сердце) более чем в пять раз превышают частоту подобных находок у начинающих здоровых спортсменов.

Известны биологически активные вещества из иловых пород и сапропеловых грязей. Полученные соединения обладают биологической активностью, проявляют гепатозащитный эффект действия (АС. №1260005). Недостатком данного вещества является то, что оно содержит жиросодержащие фракции, поэтому обладает ограниченным спектром применения.

Известно средство, повышающее работоспособность, переносимость экстремальных нагрузок, адаптируемость к экстремальным условиям, содержащее сухие дрожжи, в том числе используемые в пивоварении, обработанные до их лизирования, экстрактами растений либо антиоксидантом (РФ №2390271). Пивные дрожжи и продукты их переработки обладают полноценным набором незаменимых аминокислот, минералов и витаминов, что делает их прекрасным общеукрепляющим комплексом, но не обладающим адаптогенными и гепатопротекторными свойствами, кроме того, они имеют специфический привкус.

За рубежом широко используют препараты-пробиотики и продукты лечебного питания на основе консорциумов штаммов бифидобактерий видов B.bifidum, B.longum, B.adolescentis, В.breve, B.infantis в разных комбинациях (Патент США №5843922, заявка США №2002015990; патент США №6335040), а также на основе консорциумов штаммов бифидо- и лактобактерий (Заявка США №2002090416; патент США №5866385).

Широкое применение в качестве микробной белковой массы нашли различные штаммы бактерий, являющиеся продуцентами белка. Так, разработаны технологии производства кормового белка на основе отходов спиртовой (послеспиртовой барды) и мукомольной (отрубей, муки) промышленностей и смеси барды с отходами зернового сырья (патенты РФ №№2159287, 2140449, 2054881; авторские свидетельства СССР №№1595900, 1571061; 1532580; 1507787 и др.). В качестве культур-продуцентов в перечисленных изобретениях используют дрожжеподобные несовершенные грибы рода Candida. Недостатком известных штаммов микроорганизмов для производства БАД является отсутствие способности к активному росту в условиях длительного нестерильного процесса культивирования.

Также в качестве микробной белковой массы нашли применение различные штаммы бактерий, являющиеся продуцентами белка: штамм дрожжей Saccharomycescerevisiae (Авт. св. СССР N 1575570); штамм Lactobacillusacidophilus (РФ №2244000); штамм Lactobacillusplantarum (РФ №№2390554, 2244001); штамм Propionibacteriumfreudenreichiisubsp. shermanii (РФ №2247149), штамм Propionibacteriumacnes (РФ №2250258); штамм ацидофильных метилотрофных бактерий Acetobacter methylicum (авт. св. СССР №925112); штамм Flammulina velutipes (авт. свид. СССР №727687); штамм Pleurotus ostreatus Kummer (авт. св. СССР №427993). Общим недостатком перечисленных выше бактерий является нестабильный выход биомассы, недостаточно высокая продуктивность штамма.

Известны различные штаммы бактерий, продуцирующие кормовой белок, относящиеся к различным видам метанокисляющих бактерий (метанотрофы), например, например штаммы рода Methylococcus capsulatus ЦМПМ В-1743 (авт. свид. СССР №770200), Pseudomonas methanica, Methylococcus capsulatus BKM B-2116, Methylocystis parvus BKM B-2129, Methylosinus sporium BKM B-2123, Methylosinus trichospohum BKM B-2117, Methylobacter acidophilus, Methylomonas rubra ВСБ-90, Methylococcus sp. ЧМ-9, Methylococcus capsulatus ВСБ-874, Methylococcus minimus, Methylomonas methanica, Methylomonas agile.

Они являются продуктами микробиального синтеза, получаемыми в результате культивирования метанокисляющих бактерий на природном газе. Эти штаммы характеризуются различными скоростями роста и выходом биомассы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является штамм Methylococcus capsulatus ГБС-15, являющийся продуцентом белковой массы, которую можно использовать для кормления животных (РФ №2613365). - продуцент биомассы.

Задачей изобретения является расширение арсенала биологически активных продуктов для спортивного питания, повышающих функциональные резервы организма, устойчивость к стрессу, способствующих быстрому восстановлению сил после физических нагрузок и психоэмоциональное состояние у спортсменов на фоне приема продукта под рабочим названием «ДРИМФУД».

Техническим результатом заявленного изобретения является создание натурального белкового продукта, из которого выделены нуклеиновые кислоты. Предлагаемый БАД обладает высоким энергетическим потенциалом, обеспечивает высокую эффективность при включении в рацион питания в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузок. Применение препарата поддерживает состояние высокой физической и умственной работоспособности в экстремальных условиях.

Поставленная техническая задача достигается за счет использования биологически активной добавки защитного действия характеризующаяся тем, что в качестве бактериальной биомассы используют штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus ГБС-15, из которой выделены нуклеиновые кислоты.

Потребность в белках для организма человека достаточно высока в связи с большой скоростью их метаболизма в тканях. Она оценивается нормой порядка 240 г белка в день. Фактическая потребность в пищевом белке обусловливается доступностью незаменимых и заменимых аминокислот, которые требуются для поддержания нормального пищевого статуса взрослого человека, беременных женщин, спортсменов, людей с заболеваниями различной природы, а также для нормального роста и развития детей различного возраста. При недостатке полноценного белка в пище организм переходит в состояние катаболизма, используя свои собственные белки в качестве источника азота. Чтобы избежать этого явления, необходимо своевременное обеспечение организма белками или незаменимыми и заменимыми аминокислотами. Практическое значение имеют не нативные белки, а денатурированные, лучше усваивающиеся организмом человека.

При поступлении с пищей нуклеиновые компоненты, содержащиеся в бактериальной биомассе, оказывают дополнительную нагрузку на выделительную систему, т.к. в процессе метаболизма перерабатываются в соли мочевой кислоты, способной к накоплению в организме. Предварительное выделение нуклеиновых компонентов из белка повышает пищевую ценность продуктов, минимизируя образование и отложение солей компонентов распада нуклеиновых кислот. Сами выделенные и очищенные нуклеиновые кислоты могут быть использованы при получении препаратов иммуномодулирующего и регенерирующего назначения.

Характеристики исходного сырья для получения заявленного продукта приведены в таблице 1. Характеристика денуклеинизированной биомассы приведены в таблице 2. Продукт ДРИМФУД получают путем экстракции из биомассы нативных клеток метанокисляющих бактерий, далее из полученного экстракта выделяют нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК. Содержание белковых веществ в готовом продукте 60-80 масс %.

По результатам расчетов организация выпуска белкового продукта различной степени очистки в условиях современных биохимических заводов позволяет существенно увеличить рентабельность производства кормового микробного белка за счет реализации более дорогостоящей продукции. Выделенные из белковой массы нуклеиновые кислоты будут являться для производителей товарной продукцией, применяемой в медицине и косметологии, иммуномодуляторами и регенеративными средствами.

Эффект биозащитного действия продукта «ДРИМФУД» подтвержден испытаниями, проведенными в НИИ медицинских проблем спорта.

Результаты проведенных испытаний показали, что продукт «ДРИМФУД» обладает выраженным нормализующим действием на основные системы организма человека, обеспечивает устойчивость при работе в экстремальных условиях. Статистически достоверно получен прирост устойчивости при определении статической физической выносливости в среднем на 30-40%. Испытания воздействия продукта «ДРИМФУД» на организм человека в экстремальных условиях показали, что продукт способствует поддержанию состояния физической работоспособности на более высоком уровне, повышает активность ферментов тканевого дыхания. Использование продукта «ДРИМФУД» в питании спортсменов способствовало сокращению сроков адаптации к метеорологическим факторам, наблюдалось повышение общего иммунитета, происходила нормализация функций желудочно-кишечного тракта.

Раскрытие изобретения

Пример 1. Исследования эффективности дополнения к обычному рациону питания спортсменов-боксеров продукта ««ДРИМФУД» проводились на базе детско-юношеской специализированной спортивной школы Олимпийского резерва по боксу.

Спортсмены основной группы (15 чел.) принимали продукт ««ДРИМФУД» - по 2 столовые ложки 2 раза в день во время еды в течение 40 дней. Контрольную группу составили 14 спортсменов с обычным рационом питания.

Результаты наблюдения показали улучшение субъективного состояния спортсменов основной группы в среднем на 80%. Положительный эффект выражался в улучшении общего самочувствия, уменьшении симптомов астении, нормализации сна.

Результаты оценки психофизиологического статуса после проведения оздоровительного курса выявили повышение балла самооценки у спортсменов основной группы с 5,17 до 5,69 (в среднем на 10,1%).

В целом данные результаты свидетельствуют о положительном влиянии продукта «ДРИМФУД» на психоэмоциональное состояние спортсменов в основной группе.

При сравнительной оценке силовых показателей методом кистевой динамометрии в основной группе на фоне приема продукта «ДРИМФУД» отмечена тенденция к повышению силового показателя как правой, так и левой кисти по сравнению с контрольной группой.

В основной группе после приема продукта ««ДРИМФУД» увеличилась продолжительность задержки дыхания в среднем на 3,8 секунд (19,8%), в то же время в группе контроля, при исходно более высоких средних значениях задержки дыхания, отмечено уменьшение продолжительности задержки дыхания в среднем на 1,7 секунд (7,8%).

Восстановление пульса в основной группе до проведения оздоровительной программы наблюдалось в 74,4% случаев, после курса оздоровления - в 86,6% случаев (увеличилось на 12,2%). В контрольной группе восстановление пульса наблюдалось в начале наблюдения в 78,6% случаев и в конце наблюдения - в 64,3% (уменьшилось на 14,3%).

Анализ показателей артериального давления в основной группе показал, что в начале наблюдения уровень систолического АД восстановился у 80% спортсменов, после оздоровительной программы - у 93,3% спортсменов. В контрольной группе показатели сохранились на прежнем уровне.

Динамика показателей восстановления систолического артериального давления в основной группе после оздоровительной программы улучшилась в среднем на 13,3%. В контрольной группе показатели сохранились на прежнем уровне.

Приведенные данные свидетельствуют о благоприятном влиянии приема продукта ««ДРИМФУД» на показатели восстановления уровня систолического и диастолического АД после нагрузки, в то время как в группе контроля не наблюдалось положительной динамики уровня диастолического АД.

На основании полученных результатов сделаны следующие выводы:

1. Обогащение рациона питания продуктом ««ДРИМФУД» способствует улучшению показателей функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем у спортсменов-боксеров по результатам нагрузочных проб.

2. Выявленная тенденция к повышению силовых показателей по результатам кистевой динамометрии свидетельствует об увеличении мышечной силы.

3. Применение продукта ««ДРИМФУД» способствует нормализации показателей вегетативного статуса, что оказывает положительное влияние на выносливость, в том числе увеличение интенсивности и продолжительности физических нагрузок во время соревнований и тренировок.

4. Обогащение рациона питания продуктом ««ДРИМФУД» приводит к положительным сдвигам в течение адаптационных процессов и, таким образом, способствует повышению резервов адаптации организма спортсменов к повышенным стрессовым и физическим нагрузкам.

Результаты эксперимента представлены в таблицах 3-6.

Проведенный эксперимент наглядно показал, что применение продукта белкового «ДРИМФУД» способствует улучшению показателей функционального состояния спортсменов-борцов. Выявлена тенденция к повышению силовых показателей в контрольных упражнениях после применения данного продукта, что позволяет оптимизировать интенсивность тренировочного процесса у спортсменов. Выявленный достоверный прирост показателей в силовых упражнениях указывает на повышение силовой подготовленности.

Таким образом, продукт «ДРИМФУД» может эффективно применяться в качестве продукта функционального питания в рационе спортсменов с обеспечением поступления в организм веществ, необходимых для поддержания энергетического баланса организма в условиях повышенных физических и эмоциональных нагрузок, для увеличения мышечной силы и выносливости, для более быстрой адаптации к физическим нагрузкам и восстановления сил после тренировок. При регулярном употреблении продукт оказывает положительное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой, дыхательной, вегетативной систем, психологическое и эмоциональное состояние человека.

Продукт также может быть также рекомендован для сбалансированного питания людей, стремящихся к здоровому образу жизни, для лечебно-профилактического питания на этапах реабилитации после различных заболеваний.