биологически активный препарат и способ его получения

Формула изобретения

1. Биологически активный препарат на основе люцерны, полученный способом по п.2, содержащий смесь солей микроэлементов Ва, Sn, Co, Cr, V, Zn, Fe, Mn, Mo при следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:

Ва	4,0-8,0
Sn	6,0-15,0
Со	1,6-3,5
Cr	0,10-0,49
V	0,4-0,8
Zn	300-600
Fe	400-800
Mn	5,5-8,5
Mo	0,5-5,0

2. Способ получения биологически активного препарата на основе сена люцерны, включающий измельчение сырья, его тепловую обработку экстрагентом, содержащим раствор микроэлементов, выдержку при повышенной температуре, фильтрацию, сушку экстрагента, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют водные растворы микроэлементов Ва, Sn, Со, Cr, V, Zn, Fe, Mn, Mo при их следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:

Ва	4,0-8,0
Sn	6,0-15,0
Со	1,6-3,5
Cr	0,10-0,49
V	0,4-0,8
Zn	300-600
Fe	400-800
Mn	5,5-8,5
Мо	0,5-5,0

а обработку экстрагентом проводят сначала при температуре 30-50°С в течение 0,3-1,0 ч, далее экстрагирующую смесь выдерживают при температуре 110-140°С и давлении 1,5-4,5 атм в течение 0,6-1,2 ч, после чего температуру снижают до 100°С и выдерживают при этой температуре 0,2-0,8 ч.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что соотношение измельченного растительного сырья к экстрагенту равно 1:6.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области биотехнологии, а конкретно, к получению биологически активных добавок (БАД) на основе растительного сырья, конкретно, сена люцерны, и может найти применение в качестве пищевой добавки в лечебно-профилактических целях, а также в косметической, фармацевтической промышленности, в ветеринарии, а также в качестве кормовой добавки для животных и птиц.

Согласно приказу №117 Министерства здравоохранения РФ от 15.04.97 г. "О порядке экспертизы и гигиенической сертификации биологически активных добавок к пище" биологически активными добавками к пище являются концентраты натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона питания человека отдельными биологическими веществами и их комплексами.

Известно, что для нормальной жизнедеятельности, поддержания своего здоровья, человеку необходимы белки, углеводы, клетчатка, жиры (необходимое количество), витамины, макро- и микроэлементы, ультрамикроэлементы. Введение в организм человека любого элемента в дозах, превышающих допустимые, является ядом.

Витамины и микроэлементы участвуют в регуляции большинства жизненных процессов и биохимических реакций в нашем организме. Дефецит витаминов и микроэлементов может вызвать тяжелые гормональные нарушения.

Так, например, для человека суточная потребность в некоторых макро- и микроэлементах составляет (в мг - данные взяты в среднем на вес 65 кг)

Макроэлементы (суточная потребность более 100 мг)

Na - 1100-3300

К - 1900-5600

Са - 800

Mg - 350

Cl - 1700-5100

Р - 800

S - 200

Микроэлементы (суточная потребность менее 100 мг)

Fe - 10

Zn - 15

Mn - 2-5

Cu - 2-3

Cr - 0,05-0,2

Мо - 0,15-0,5

Se - 0,05-0,2

I - 0,15

[Я.Кольман, К.-Г.Рем. Наглядная биохимия. М., "Мир", 2000, с.350-351]. Эта потребность в микроэлементах может быть восполнена биологически активными добавками, полученными из растительного животного и минерального сырья, а также химическими и биотехнологическими способами.

Еще до новой эры в Египте, в Китае, Тибете, Индии и многих других странах востока сложилась стройная система траволечения.

В 1934 году американский химик Карл Ренборг создал первую пищевую добавку, добытую из люцерны, водяного кресса, различных витаминов и минералов.

Люцерна очень богата белками, углеводами, клетчаткой, витаминами. В люцерне содержатся практически все микроэлементы, необходимые для жизнедеятельности человека.

Кроме того, люцерна содержит большое количество хлорофила, полезные изофлавоноиды, такие как генистин, дайдзеин и др., ведь не зря люцерну называют "королевой трав", и в последнее время на основе "королевы трав" разрабатываются многие биологически активные добавки.

Известно, что БАД на основе растительного сырья сена люцерны при внесении облигатных микроэлементов, позволяют улучшить их медикобиологические показатели, как иммунодепрессантов, так и препаратов, повышающих резистентность к элементоорганическим и токсикосодержащим органическим препаратам.

Так, например, известен состав БАД на основе экстракта люцерны, содержащий в своем составе растворимые соли металлов в мг на 1 кг растительной массы:

Мо - 8,0

Ва - 10

Pb - 20

Со - 1,05

V - 1,0

Cr - 0,5

Zn - 200

Fe - 300

Sn - 40

или смесь, содержащая на 1 кг растительной массы, мг

Мо - 4,0

Ва - 10

Pb - 10

Со - 1,05

Zn - 200

Fe - 300

Sn - 50

[SU №1839723, МПК А 23 К 1/00, 1989 г., SU №1839618, МПК А 23 К 1/00, 1990 г.].

Известная добавка используется для подкормки животных, птиц. И к недостаткам этой добавки следует отнести большое содержание в ней свинца.

Кроме того, способ получения этой добавки также имеет ряд недостатков: это проведение двухстадийной экстракции при повышенной температуре (1-я при 120-130°С; 2-я - при 160-170°С), что приводит к активному осмолению биоорганики и к денатурации активного белка.

Известна БАД на основе экстракта люцерны, содержащая в своем составе растворимые соли металлов, используемая в составе мази для лечения послеоперационных ран животных, в мг на 1 кг растительной массы:

Мо - 8,00

Ва - 10

Pb - 20

Со - 1,05

V - 1,0

Cr - 0,5

Zn - 200

Fe - 300

Sn - 40

[RU №2010575, МПК А 61 К 31/00, 1991], или же в качестве средства, проявляющего противовирусную активность [RU №2035511, МПК А 61 К 31/00, 1992].

К недостаткам этой добавки также следует отнести большое содержание в ней свинца, бария, хрома, что отрицательно сказывается на организме человека.

Известна также биологически активная добавка на основе сена люцерны и способ ее получения по патенту RU №2176918, МПК А 61 К 35/78, 2000 г.

Известная добавка, полученная на основе экстракта люцерны, содержит смесь солей микроэлементов, мг/кг:

Fe - 50-300

Zn - 50-200

Ti - 0,5 - 5,0

Cu - 0,5-5,0

Со - 0,5 - 5,0

Mn - 0,5-5,0

Cr - 0,5-1,0

V - 0,5 - 2,0

Мо 0,5 - 5,0

Авторы известного решения ставят своей задачей повышение биологической активности, иммуномодуляторных свойств и биостимулирующего действия препарата за счет максимального снижения экстремальных воздействий на исходное сырье и получаемый продукт, а также за счет введения в экстракт солей микроэлементов титана и молибдена.

При выборе микроэлементного состава авторы известного состава БАД исходили из способности элементов участвовать в процессе комплексообразования с хелатообразующими природными органическими веществами (аминокислотами, гидрокислотами, флаваноидами и др.).

Но мнения авторов изобретения по патенту RU №2176918 являются ошибочными, например, относительно биохимической активности Ti.

В книге Б.В.Некрасова "Основы общей химии" - Изд. "Химия", М., 1974, т.1, с.646, п.5. упоминается, что соединение титана не имеет биологической ценности, хотя и присутствует в массе растений.

В обширных монографиях Кольмана Я., Рема К.Г "Наглядная биохимия" также ничего не сказано о титане, как об облигатном элементе в биохимических процессах.

В известных авторам литературных источниках также ничего не сказано о потребности человека в титане.

То есть, повышенная биологическая активность БАД с титаном по вышеуказанному патенту вызывает сомнение. Кроме того, известный БАД содержит и повышенный процент молибдена, что также отрицательно может сказаться на человеческом организме.

И способ получения биологически активного препарата по вышеуказанному патенту вызывает трудности в промышленном осуществлении, где производят двойное экстрагирование при повышенных температурах.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому - прототипом - является биологически активный препарат на основе люцерны, полученный обработкой его экстрагентом, содержащим смесь солей микроэлементов Ва, Sn, Co, Cr, V, Zn, Fe, Se, Mn, Cu при их следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:

Ва - 13,0

Sn - 0,6

Со - 4,0

Cr - 1,0

V - 1,8

Zn - 700

Fe - 1030

Se - 1,0

Mn - 22

Cu - 1,0

[RU №2145863, МПК А 61 К 31/00, 1998].

К недостаткам известного биологически активного препарата следует отнести его недостаточно высокую биологическую активность, повышенное содержание в нем бария, который не является жизненно необходимым препаратом.

Также можно сказать и о селене. Хотя он и является биогенным элементом, но завышенное его содержание может вызвать токсические действия на организм.

Это также относится и к железу.

Способ получения биологически активного препарата на основе сена люцерны, включающий тепловую обработку измельченного сырья экстрагентом, содержащим раствор микроэлементов Ва, Sn, Со, Cr, V, Zn, Fe, Se, Mn, Cu по патенту 2145863 РФ, выбран также в качестве прототипа.

По прототипу биологически активный препарат готовят следующим образом.

Измельченное сено люцерны до фракции 3-5 мм экстрагируют паровым конденсатом, содержащим микроэлементы (соотношение измельченного растительного сырья к экстрагенту равно 1:8), при 60-80°С, выдерживают при температуре 150°С в течение 90 минут и давлении 5,4-5,9·10⁵ Па. По истечении времени полученный экстракт фильтруют, упаривают до 40% концентрации.

Для получения сухого целевого препарата 40%-ный экстракт подают в распылительную сушилку и сушат при температуре 250-300°С. Высушенный продукт подают на упаковку.

К недостаткам известного способа следует отнести:

- длительность и трудоемкость технологии;

- энергетические затраты, связанные с проведением процесса при высоких температурах и давлении;

- осмоление целевого продукта, что сказывается на его качестве.

Задачей предлагаемого комплексного изобретения является разработка улучшенного состава биологически активного препарата, повышение его биологической активности, снижение затрат при его производстве, снижение его себестоимости и улучшение качества.

Поставленная задача решается тем, что биологически активный препарат на основе люцерны, полученный обработкой его экстрагентом, содержащим смесь солей микроэлементов Ва, Sn, Co, Cr, V, Zn, Fe, Mn, дополнительно содержит Мо при следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:

Ва - 4,0-8,0

Sn - 6,0-15,0

Со - 1,6-3,5

Cr - 0,10-0,49

V - 0,4-0,8

Zn - 300-600

Fe - 400-800

Mn - 5,5-8,5

Мо - 0,5-5,0

Молибден способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Молибден также необходим для организма человека для повышения активности ксантиноксидазы печени и почек и положительно влияет на обмен веществ.

Поставленная задача решается также тем, что в предлагаемом способе получения биологически активного препарата, включающем измельчение растительного сырья, его обработку экстрагентом, содержащим водный раствор солей микроэлементов, выдержку экстрагирующей смеси при повышенной температуре и повышенном давлении с дальнейшим отделением, очищением и сушкой полученного экстракта, что в качестве экстрагента используют водные растворы микроэлементов Ва, Sn, Со, Cr, V, Zn, Fe, Mn, Мо, при их следующем соотношении, мг/кг растительного сырья:

Ва - 4,0-8,0

Sn - 6,0-15,0

Со - 1,6-3,5

Cr - 0,10-0,49

V - 0,4-0,8

Zn - 300-600

Fe - 400-800

Mn - 5,5-8,5

Мо - 0, 5-5,0,

а обработку экстрагентом проводят сначала при температуре 30-50°С в течение 0,3-1,0 час, далее экстрагирующую смесь выдерживают при температуре 110-140°С в течение 0,6-1,2 час, после чего температуру снижают до 100°С и выдерживают при этой температуре 0,2-0,8 час, далее упаривают и выделяют в условиях прототипа.

Целевой продукт может быть как жидким - 40% концентрат, или же сухим - когда 40%-ный концентрат высушивают в распылительной сушилке.

Для приготовления смеси солей микроэлементов используют водорастворимые соли микроэлементов.

Биологически активный препарат получают следующим образом.

Дробленое сено люцерны до фракции 3-5 мм загружают в аппарат с мешалкой, в который предварительно заливают конденсат, подогретый до 30-50°С, и при перемешивании вводят водные растворы микроэлементов из расчета на 1 кг растительного сырья, при этом, соотношение водного раствора экстракта к растительному сырью составляет 1:6 (масс). Перемешивание осуществляют в течение 0,3-0,5 час. Далее суспензию передавливают в реактор, обогреваемый водяным паром, где смесь выдерживают при температуре 110-140°С в течение 0,6-1,2 час. После чего избыточное давление сбрасывают и температуру снижают до 100°С, и при этой температуре смесь выдерживают еще 0,2-0,8 час. Далее полученный экстракт подают на фильтрацию через металлическое сито, выводят в промежуточную емкость и подают на упаривание до концентрации 41-43%.

В готовом концентрате определяют величину рН по стандартной методике на ионометре или рН-метре, а также биологическую активность. Биологическую активность определяют по известной методике. Для этого готовый экстракт в количестве 0,25 л упаривают до объема 50 мл, и на приборе КФК - 2 определяют активность белка в условных единицах.

Используемый состав микроэлементов, условия получения биологически активного препарата и его показатели представлены в таблице.

На основании представленных данных можно сделать вывод, что биологически активный препарат, полученный заявляемым способом, отличается по составу микроэлементов и их количеств; способ отличается параметрами проведения процесса, в результате чего целевой продукт получают с повышенной биологической активностью.

Полученный биологически активный препарат расширит ассортимент известных биологически активных препаратов на основе люцерны, таких как "Люцевит", выпускаемый в соответствии с ТУ 9749-001-04269058-02, "Alfalfa, выпускаемый американской компанией NSP.

Полученный препарат, как и вышеуказанные, может найти применение, как препарат, который нормализует обменные процессы, повышает иммунную систему, имеет ярко выраженный противовоспалительный эффект, усиливает действие фармопрепаратов, обладает сильными бактерицидными свойствами и многими другими полезными действиями, используемыми в медицине, фармакологии, ветеринарии и других областях, связанными с жизнедеятельностью человека.