Использование морских и пресноводных морских организмов в лечебном и профилактическом питании. Биологически активные добавки из гидробионтов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биологически активные добавки к пище (БАД) - нутрицевтики, парафармацевтики вошли в нашу жизнь сравнительно недавно, хотя применение активных природных компонентов из растительного, животного сырья наземного и водного происхождения известно с давних времен (Покровский, 1979; Тутельян, 1996). В последние годы это направление получило значительное развитие и основано на концепции так называемого позитивного питания (Покровский, 1974; Ohshima, 1998; Becker, 1998; Brower, 1998; Кочеткова и др.,1999). Основа этой концепции определена современными представлениями о роли и значении для жизнедеятельности человека отдельных пищевых веществ, а также новыми данными о механизмах действия и биотрансформации многих природных соединений.

Согласно теории позитивного питания предпочтение отдается функциональным или физиологически активным продуктам, которые содержат ингредиенты, повышающие сопротивляемость организма многим заболеваниям, способствующие улучшению физиологических процессов в организме человека, позволяющие долгое время сохранять активный образ жизни. Особую актуальность эта проблема приобретает в настоящее время в связи с загрязнением окружающей среды, увеличением доли таких заболеваний, как сердечно-сосудистые, злокачественные новообразования, лучевое поражение и другие, а также острой необходимостью в профилактике этих заболеваний.

Гидробионты морских и пресноводных акваторий, особенно такие беспозвоночные животные как ракообразные, моллюски, иглокожие (морские огурцы, морские ежи), отличаются от многих наземных и водных организмов значительным разнообразием метаболитов, среди которых доминирующая часть представлена функциональными соединениями (Авилов и др., 1993; Акулин, Блинов, 1995; Лебская и др., 1998; 1998*; Oshsima, 1998; Jack, 1998). К соединениям такого типа относятся каротиноиды, фосфолипиды, сапонины, полиненасыщенные жирные кислоты класса омега три, омега шесть (ПНЖК), которые проявляют антиоксидантную (АОА), иммуномодулирующую, радиопротекторную, гиполипидемическую, противоопухолевую активности (Тутельян,1996). Очевидно, что все эти функции обусловлены химической природой, а также распределением вышеуказанных соединений в организме.

По химической природе каротиноиды относятся к сильноненасыщенным соединениям терпенового ряда, преимущественно с 40 углеродными атомами в молекуле, построенным по единому структурному принципу (Бриттон, 1986). Присутствие большого количества (11 и более) двойных связей придает каротиноидам высокую биологическую активность, которая проявляется в торможении процессов перекисного окисления липидов и определяет такие их биологические функции, как предотвращение предраковых и возрастных повреждений, радиационных поражений, сердечно-сосудистых заболеваний. Регуляторные эффекты каротиноидов обусловлены их способностью встраиваться в мембранные фосфолипидно-белковые структуры, изменять текучесть мембран в жидкокристаллическом состоянии. Это сопровождается модификацией контактов взаимодействия липидов, белков и может быть существенным фактором проявления АОА каротиноидов.

По мере увеличения длины полиеновой цепочки возрастает степень ее стабилизации и увеличивается АОА (Капитонов, Пименов,1996). На уровень АОА каротиноидов оказывает влияние также пространственная ориентация кольцевых групп. Так каротиноид ликопин, имеющий 11 центральных ненасыщенных двойных связей в виде планарной структуры обладает почти в два раза большей АОА по сравнению с b-каротином (Капитонов, Пименов,1996). При модификации кольцевых структур кето- и гидроксигруппами (лютеин,кантаксантин, зеаксантин и астаксантин) происходит как бы увеличение жесткой полиеновой структуры и снижение концентрации каротиноидов, необходимых для торможения перекисного окисления липидов. Показано, что каротиноиды увеличивают свою АОА при совместном действии с другими жирорастворимыми антиоксидантами-a-токоферолом и коэнзимом Q10 (Капитонов, Пименов,1996).

К настоящему времени созданы многочисленные композиции b-каротиноидов с водо- и жирорастворимыми витаминами и успешно применяются как профилактические и лечебные БАД (Сергеев и др.,1992).В композиции с триглицеридами обеспечивается равномерное распределение каротиноидов в кровотоке и большая его доступность к усвоению по сравнению с однокомпонентными соединениями (Pat.93/13751 WO).На основании этих представлений нами разработана технология выделения концентрата каротиноидов из гонад морского огурца Cucumaria frondosa, обитающей в Баренцевом море. По своему составу этот продукт представляет собой композицию таких активных соединений, как каротиноиды, триглицериды, витамин Е, ПНЖК (Лебская и др.,1998*). Клиническая апробация биологически активной добавки "Рыбий жир с каротиноидами из морского огурца" показала эффективность применения этого продукта при ИБС и также в качестве иммуномодулятора (Лебская и др.,2000).

Таким образом, полученные нами данные подтверждают представления о том, что окисленные формы каротиноидов - ксантофилы могут проявлять высокую биологическую активность и эффективно использоваться в профилактике и лечении многих заболеваний. В этой связи представляется целесообразным поиск новых источников каротинсодержащего сырья, среди которого моллюск ампулярия может занять одно из важных мест (Гудыма и др., 1999).

Фосфолипиды также принадлежат к функциональным пищевым продуктам (Гордиенко, 1990; Тутельян, 1996). По своей природе эти соединения относятся к собственно липидам, имеют важное физиологическое значение, так как являются необходимыми структурными элементами клеточных мембран (Тютюнников, 1974; Кейтс, 1975). Состав фосфолипидов характеризуется присутствием сложных эфиров некоторых спиртов (обычно многоатомных) одна или две из которых этерифицирована фосфорной кислотой. Основу строения мембраны составляет бислой липидов, в который погружены белковые молекулы. Липидный бислой выполняет две основные функции - барьера, отделяющего содержимое клетки и внутриклеточных структур, и матрикса для погружения в него белковых молекул.

При воздействии любых повреждающих факторов нарушается структура и функции мембран (Скулачев,1999). Повреждения могут быть настолько глубокими, что приводят к образованию физических дефектов в мембранах и выходу наружу содержимого печеночных клеток. Поэтому вполне логичным представляется использование фосфолипидов, являющихся главными компонентами липидного бислоя, для замещения возникающих дефектов и восстановления нарушенной барьерной функции мембран.

Показано, что ФЛ оказывают стабилизирующее действие на мембранные белки (Бородин и др., 1985). Это действие ФЛ на белки проявляется в замещении дефектов липидного бислоя, восстанавлении барьерной функции и соответственно, физико-химических свойств самого бислоя (Бородин и др., 1985).

К настоящему времени сложно в полной мере оценить значение микровязкости биологических мембран в развитии различных патологий. Однако, очевидно, что этим изменениям принадлежит ведущая роль при одном из самых распространенных заболеваний человечества - атеросклерозе (Бородин и др.,1985; Скулачев,1999). Это заболевание рассматривают как состояние, характеризующееся накоплением холестерина (ХС) в организме (Лопухин, Арчаков,1980). Рассматривая накопление ХС в мембранах как важнейшее звено в развитии атеросклероза, очевидно, лечение этого заболевания должно быть направлено на выведение этого соединения из организма. В опытах in vitro показана эффективность применения фосфатидилхолиновых липосом для извлечения ХС из мембран эритроцитов.

Вполне логично, что наиболее перспективными следует признать такие препараты фосфолипидов, которые бы обладали в большей степени извлекать из мембран ХС. Сравнительные исследования липосом различного происхождения показали, что холестеринакцептирующие свойства выражены в большей степени у липосом из полиненасыщенных фосфолипидов. Анализ липидной фракции различных видов морских и пресноводных гидробионтов показал, что гонады всех организмов содержат значительные концентрации фосфолипидов с высоким содержанием ПНЖК (Лебская и др.,1998). Это послужило предпосылкой к разработке технологии выделения фосфолипидов и апробирования их использования в качестве БАД (Лебская и др.,1996).

К настоящему времени на основании этих представлений создан целый ряд БАД с использованием эссенциальных фосфолипидов из растительного сырья. Это подукты "Витол", "Витол-коктейль", "Витол-холин", "Тонус" и другие, в которых в качестве активного компоненты используют фосфолипиды (Пат. 2137387; 2134983; 2007925). Тем не менее, поиск дополнительных источников сырья, особенно из числа морских и пресноводных гидробионтов для получения ФЛ и создание на их основе новых БАД, не теряет своей актуальности. Фосфолипиды придают мембранам липидный характер, принимают участие в реакции клеток на некоторые внешние воздействия, например, действие гормонов, нейромедиаторов и ростовых факторов, выполняют транспортную функцию, определяют проницаемость клеточных мембран, направление осмотических процессов и могут быть связаны с процессами слияния клеток, обновления мембран и стимуляции клеток. Антиоксидантные свойства фосфолипидов связывают с дезактивацией высокореакционных свободных радикалов кислорода, перекисей, ксенобиотиков и соответственно, препятствием в развитии свободнорадикального перекисного окисления липидов (Владимиров, Арчаков, 1972; Гордиенко, 1990).

Тритерпеновые гликозиды или сапонины голотурий проявляют широкий спектр биологической активности (Elyakov et al, 1990;Калинин и др., 1994). Эти соединения состоят из агликона тритерпеновой природы и углеводной части. Доказаны иммуномодулирующие, противоопухолевые свойства этих соединений, а также цитостатический, гемолитический, нейротоксический и антигрибковый эффекты, влияют на транспорт Са 2+ через мембраны, ингибируют Nа, К-АТФазы, проявляют контрацептивную активность. В восточной медицины продуктам из голотурий приписывают всевозможные целебные свойства (Conde, 1997). Широкий спектр биологической акттивности тритерпеновых гликозидов обусловлен их способностью к образованию комплекса с холестерином мембран клеток-мишеней, формированию одиночных ионных каналов и более крупных пор, а также нарушению мембранной проницаемости. Эффективность действия зависит от концентрации гликозидов. Высокие дозы их использования могут сопровождаться выходом из клеток ионов, аминокислот и веществ нуклеотидного пула, нарушениями клеточного метаболизма и гибели клеток.

В фармакологическом плане наиболее интересно иммуномодулирующее действие гликозидов в сверхнизких концентрациях (5*10-6) (Калинин и др., 1994), которое проявляется в модификации структурной организации клеточных мембран. Результаты исследований комплекса гликозидов, выделенных из Сucumaria frondosa, обитающей в Баренцевом море, показали, что эти соединения проявляют противоопухолевую и иммуномоделирующую активности, эффективность которой зависит от дозы. Данные о безопасности для организма человека низких концентраций этих соединений позволяют считать перспективным разработку на их основе биологически активных пищевых добавок.

Одной из перспективных форм БАД является обогащение уже известных продуктов с лечебным и профилактическим эффектом новыми добавками. К настоящему времени нами разработаны способы обогащения рыбного жира такими добавками как фосфолипиды, каротиноиды, сапонины с фосфолипидами. Клиническая апробация одного из видов БАД - рыбий жир с каротиноидами из морского огурца, показала иммуномодулирующие и кардиопротекторные свойства продукта. Очевидно, рыбий жир с другими добавками из гидробионтов также будет проявлять лечебный и профилактический эффект.

Таким образом, содержание в морских и пресноводных морских организмах биологически активных веществ, относящихся к функциональным соединениям, свидетельствует о целесообразности совершенствования и разработок новых технологий их выделения и использования в лечебном и профилактическом питании.

биологический нутрицевтик парафармацевтик гликозид

Размещено на Allbest.ru