CZ119697A3 - Dietary foodstuffs and pharmaceutical preparations inhibiting blood sedimentation rate - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká dietních potravin a farmaceutických přípravků určených pro orální aplikaci, působící proti srážlivosti krve, což znamená, že mohou být použity pro inhibování srážlivosti krve u lidí a teplokrevných živočichů. Vynález se rovněž týká způsobů přípravy těchto dietních potravin a farmaceutických přípravků a způsobů inhibování srážlivosti krve.

Dosavadní stav techniky

Zvýšená srážlivost krve je považována za jeden z rizikových faktorů při vývoji trombózy, která může způsobovat komplikace ohrožující život, jakými jsou např. srdeční příhoda a kardiovaskulární srdeční nemoci (CHD). Potraviny, které působí proti srážlivosti krve, mohou být užitečné při prevenci CHD.'

Proces srážlivosti krve je komplexním mechanizmem zahrnujícím mnoho faktorů včetně enzymů, dependentních na vitamínu K. Vitamín K spadá do třídy sloučenin obecně známých jako prenylchinony. Další prenylchinony, zahrnující ubichinony, zejména ubichinon-9 a ubichinon10, lze nalézt v různých potravinách. Ubichinony představují skupinu v tucích rozpustných 2,3-dimethoxy5-methyl-l,4-benzochinonů, které mají isoprenoidní postranní řetězec s 1 až 10 dihydroisoprenovými jednotkami. Číslo připojené k názvu ubichinonu označuje číslo isoprenových zbytků. Ubichinony se nepovažují za vitamíny, ale působí jako koenzymy.

Nedávno se zjistilo, že kromě toho, že ubichinon (koenzym Q, UQ) je jako elektronový a protonový nosič přítomen při mitochondrickém a bakteriálním dýchání, působí ve své redukované formě (ubichinol) jako antioxidant. Jako antioxidant, může chránit nenasycené mastné kyseliny proti lipidové peroxidaci a rovněž pomáhá minimalizovat škody způsobené degenerativními chorobami stárnutí, např. mozkovou dysfunkcí, šedým zákalem, kardiovaskulárními srdečními nemocemi a rakovinou. To platí zejména pro koenzym UQ 10, což demonstrují různé klinické a in vitro studie. Bracco a kol. popisuje v evropském patentu č. 424 67 9 ochranu tuku nebo potraviny, kosmetického nebo farmaceutického produktu obsahujícího tuk před oxidací, spočívající v zabudování koenzymu Q, zejména koenzymu Qi₀ do těchto produktů.

V nedávné době se ukázalo, že syntetické deriváty prenylchinonů inhibují γ-glutamylkarboxylázu, což je enzym dependentní na vitamínu K, a v minimálním rozsahu vitamín K-epoxidovou reduktázu. Podstatou vynálezu je zjištění, že ubichinony mohou rovněž působit in vitro jako enzymy dependentní na vitamínu K. Studie prováděné na krysách a na jaterním systému krav ukázaly, že ubicinony inhibují jak karboxylázu dependentní na vitamínu K, tak K-epoxidovou reduktázu. Při použití mikromolárních koncentrací ubichinonů se dosáhlo 50% inhibiče. Z toho vyplývá, že ubichinony (kromě svých příznivých účinků na lipidovou peroxidaci, srdeční funkci, krevní tlak a arteriosklerózu, atd.) mohou být potenciálními antagonisty vitamínu K a mohou interferovat s reakcemi dependentními na vitamínu K in vivo, které hrají důležitou roli při srážení krve.

Experimenty prováděné in vivo však ukazují, že pokud se ubichinony podají orálně, nemají takový účinek. Pokud se podají intravenózně (přibližně 6 mg/kg váhy)maji inhibující účinky na parametry srážlivosti krve. Nyní bylo překvapivě zjištěno, že oleje z obilných klíčků, zejména kukuřičné oleje, které obsahují ubichinony, měly při krmení testovaných zvířat (krys) dietní stravou, ve které tvořil 45% energie kukuřičný olej, odlišný protisrážlivý účinek.

Při extrapolaci údajů, získaných při testování zvířat, na lidi (za dospělou osobu je považována osoba, vážící přibližně 60 kg) by účinná dávka měla být ekvivalentem přibližně 40 mg ubichinonu 9 nebo 100 g kukuřičného oleje. V případě oleje obohaceného ubichinonem se účinná dávka kukuřičného oleje může snížit přibližně až na 10 až 20 ml.

Není jisté, zda je protisrážlivý účinek olejů z obilných klíčků způsoben v něm obsaženými ubichinony nebo dalšími složkami v kukuřičném oleji, které působí synergicky. Je skutečností, že oleje z obilných klíčků, zejména kukuřičný olej, měly, pokud se podaly orálně, prokazatelně inhibující účinek na krevní srážlivost, zatímco další oleje, např. olej ze sójových bobů, olej z kokosových ořechů nebo slunečnicový olej tento účinek nevykazovaly buď vůbec, nebo v minimálním rozsahu.

Tento účinek by mohl být způsoben solubilizačním chováním oleje z obilných klíčků nebo synergickým účinkem ostatních přísad v oleji.

Podstata vynálezu

Jak již bylo uvedeno, vynález se týká použití oleje z obilných klíčků, zejména kukuřičného oleje, pro přípravu dietních potravin a farmaceutických přípravků, které mají inhibující účinek na srážlivost krve, dietních potravin a farmaceutických přípravků určených pro orální aplikaci, které působí proti srážlivosti krve, a rovněž způsobu inhibice srážlivosti krve u lidí a teplokrevných živočichů, který zahrnuje podání oleje z obilných klíčků, výhodně kukuřičného oleje, orální cestou.

Jak již bylo uvedeno, vynález se týká použití oleje z obilných klíčků, zejména kukuřičného oleje, pro přípravu dietních potravin a farmaceutických přípravků, které mají inhibující účinek na srážlivost krve.

Kromě příznivého účinku nenasycených mastných kyselin na metabolismus krevního tlaku, se v že kukuřičný zj istilo, aplikace cholesterolu a na regulaci rámci vynálezu překvapivě olej má v případě orální zvláště příznivý vliv na ochranu proti trombóze a chorobám s trombózou souvisejícím.

Experimenty prováděné in vivo ukázaly, že po požití oleje z obilných klíčků dochází

a) ke snížení plazmového prothrombinu a

b) k paralelnímu zvýšení molekul hepatického prothrombinového prekurzoru.

Další údaje, týkající se sklonů k arteriální trombóze, se získaly na „in-vivo-experimentálním modelu živočicha. Tento model se obecně označuje jako „model aortové smyčky.

Model Aortové smyčky je experimentálním modelem pro měření účinku živin na okluzivní arteriální trombózy u krys (Homstra a kol., 1975 Atherosclerosis 22, 499 až 516). Krysy podstoupily zmíněné ošetření a po uplynutí určitého časového intervalu se jim přeřízla abdominální aorta 3 mm pod spermatickými artériemi, aby se umožnilo zavedení smyčkovitě tvarované polyethylenové kanily. Obvazy se připevní tak, aby smyčka vyčnívala z břicha směrem dopředu.

V místech, kde je smyčka aorty v trvalém kontaktu se stěnou nádobky dochází k poruše endotelu a k přerušení průtoku, jež způsobují vznik a růst trombů, které dosahují okluzivního stadia přibližně 5 dní po zavedení smyčky. Změna barvy krve v průsvitné smyčce indikuje okamžik celkového ucpání. Doba mezi zavedením a úplným ucpáním smyčky se nazývá doba ucpání (OT), a lze ji použít jako míru sklonu k arteriálním trombózám. Čím kratší je doba ucpání, tím vyšší jsou sklony k arteriální trombóze. Tento model nachází široké uplatnění při demonstraci účinku nasycených a nenasycených mastných kyselin a na trombotické sklony. Jako pozitivní kontrolní vzorek se u tohoto testu zpravidla používá ztužený olej z kokosových ořechů.

Použití oleje z obilných klíčků podle vynálezu, zejména při pravidelném užívání, může pomoci zabránit tromboembolickým a kardiovaskulárním poruchám. Antikoagulační činidla kumarinového typu se v současné době často používají pro tyto účely: ošetření v normální dávce zabraňuje trombózám a infarktu myokardu, zatímco ošetření nízkou dávkou zabraňuje chorobám okrajových artérií.

Kukuřičný olej by mohl být přírodním antikoagulačním činidlem, jehož účinek je srovnatelný s účinkem kumarinu při ošetřením nízkou dávkou. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že účinek kukuřičného oleje na recyklaci vitaminu K je reverzibilní, zatímco účinek kumarinu nikoliv. U pacientů, jimž se aplikuje kumarinová antikoagulační činidla, je třeba provádět časté kontroly (riziko krvácení), zatímco produkty obsahující olej s kukuřičných klíčků lze užívat volně.

Dietní potraviny a farmaceutické přípravky podle vynálezu obsahují tento olej z obilných klíčků, výhodně olej z kukuřičných klíčků, a vhodný základní potravinový produkt, resp. vhodný nosič.

Následující příklady demonstrují antikoagulační účinky kukuřičného oleje, stejně jako prenylchinonů, přítomných v kukuřičném oleji.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Účinky dietních olejů na koncentraci plazmového prothrombinu (studie prováděná na krysách krmených těmito oleji).

Krysy Wistar se krmily v průběhu 12 týdnů dle chuti dietní stravou, ve které 45% celkového energetického obsahu tvořil jeden z olejů uvedený v tabulce 1. Každá skupina krys byla tvořena 20 jedinci. Na konci testovací periody se krysám odebraly krevní vzorky napíchnutím ocasní žíly. Jako míra krevní srážlivosti se stanovila za použití koagulometru (KC-4, Amelung, Německo) a komerčního thromboplastinového preparátu (thromborel S) koncentrace prothrombinu. Koncentrace prothrombinu se odečetly z referenční křivky získané ze shromážděné plazmy normálních krys. Prothrombin je důležitým faktorem procesu srážení krve. Antitrombotické vlastnosti přímo odpovídají snížení plazmového prothrombinu. Orální aplikování kukuřičného oleje mělo u krys za následek značné prodloužení doby srážení krve, což bylo způsobeno snížením „na vitamínu K dependentním prothrombinu. U žádného z dalších olejů, např. u oleje z kokosového ořechu, u oleje ze sójových bobů a u slunečnicového oleje se toto prodloužení doby srážlivosti krve nezjistilo. Vynikající antitrombotický účinek jasně demonstruje tabulka 1. Jednotlivé výsledky uvedené v tabulce 1 představují průměrnou hodnotu 20 prothrombinových měření.

Tabulka 1

Účinky dietních olejů na koncentraci plazmového prothrombinu

Typ oleje	Koncentrace prothrombinu (% kontrolní skupiny)
olej ze sójových bobů	84 + 9
olej z kokosových ořechů	83 + 9
slunečnicový olej	87 + 10
olej z kukuřičných klíčků	51 + 8

Příklad 2

Účinky ubichinolu a plastochinonů na enzymy dependentní na vitamín K in vitro.

Prenylchinony, např. hyphyllochinon (vitamín Κι), ubichonol a plastochinon působí v průběhu konverze glutamátu na γ-karboxylglutamát (Gla), která je podstatným krokem při vytváření krevních koagulačních faktorů, jako koenzymy. Účinnou formou vitamínu K je chinol (KH₂) , při jehož oxidaci se uvolňuje energie potřebná pro tvorbu Gla. Při této reakci dochází ke konverzi KH₂ na epoxid vitamínu K (KO), který se recykluje ve dvou krocích působením enzymu označeného jako KO-reduktáza. K testování γ-glutamylkarboxylázy nebo KO-reduktázy se používají systémy in vitro. Z jater normálních krav a z krys trpících nedostatkem vitamínu K se připravily mikrozómy, které se promyly solí.

Za použití kofaktorového vitamínu K buď v chinolové, nebo chinonové, nebo epoxidové formě se připravily inhibiční křivky pro široké koncentrační rozmezí prenylchinonů (UQ-9, UQ-10 a PQ-9). Příklad takové inhibiční křivky je znázorněn na obrázku 1. Z těchto křivek se vypočetly koncentrace inhibitoru potřebné pro dosažení 50% inhibici (1-50) různých karboxylových enzymových systémů, odvozených od krav a krys (tečkované čáry v obrázku 1). Inkubace se provedly za standardních podmínek. Inhibitory se přidaly po rozpuštění v Tritonu X-114. Všechny body na obrázku 1 znamenají průměrnou hodnotu vypočtenou na základě dvou provedených experimentů. Vypočtené hodnoty 1-50 označují tečkované čary.

Údaje získané pro všechny inhibitory jsou shrnuty v tabulce 2 a ukazují, že všechny 1-50 hodnoty leží v rozmezí mezi 30 až 150 μΜ.

Tabulka 2

Účinky prenylchinonů na účinnost γ-karboxylázy

	1-50 (μΜ)ν bovinním systému	1-50(μΜ) v krysím systému
Kofaktor	KH2	K	KO	KH2	K	KO
Inhibitor UQ-10	110+17	7 6+5	91 + 15	36+7	nd*	nd*
Inhibitor UQ-9	105+14	8 6+12	72 + 8	25 + 6	nd*	nd*
Inhibitor PQ-9	85+11	59+4	41 + 7	39 + 10	nd*	nd*

*nd nedefinováno vzhledem k nestabilitě enzymů

Všechny údaje v tabulce jsou vyjádřeny jako průměrná hodnota tří měření získaných pomocí rastrovací elektronové mikroskopie.

Všechny přírodní testované prenylbenzochinony inhibovaly jak γ-glutamylkarboxylázu, tak KOreduktázu, přičemž oba enzymy byly inhibovány srovnatelnou měrou. To naznačuje možnou antikoagulační účinnost u bichinonů a plastochinonů.

Příklad 3

Příklad 3 demonstruje vysokou antitrombotickou účinnost kukuřičného oleje.

Model aortové smyčky

Pro experiment byli použiti samečci krys Wistar ve věku 5 týdnů. Tito samečci se krmili po dobu 8 týdnů dle chuti dietní stravou, jejíchž 45% energie tvořil buď vytvrzený olej z kokosových ořechů, olej ze slunečnicových semen nebo kukuřičný olej. Během experimentu se porovnávaly 3 skupiny obsahující 42 jedinců. Po 8 týdnech se samečkům implantovala aortová smyčka a v dietě se pokračovalo až do okamžiku, kdy došlo k úplnému ucpání této smyčky. Doba potřebná pro ucpání smyčky pevnými tromby (doba ucpání) se vzala jako míra sklonu k trombóze. Čím delší byla tato doba, tím nižší byl tento sklon. Přesná registrace doby ucpání vyžadovala pravidelné denní a noční prohlídky zvířat. Provedly se 2 experimenty; experiment A a experiment Β. V experimentu A se použil kukuřičný olej z Dutchova obchodu s neznámou historií. V experimentu B se použil kukuřičný olej známého původu a zpracovaný za známých podmínek, který se vyznačoval vyšším obsahem ubichinolu (viz tabulka 3) . Účinky těchto tří různých olejů na arteriální trombotické sklony u krys je znázorněn na obrázku 2a a 2b. Průměrné doby ucpání v experimentu A byly u oleje z kokosových olejů, oleje ze slunečnicových semen a kukuřičného oleje 91, 123 resp. 144 hodin (obrázek 2a) . Zjistilo se, že Doba ucpání oleje z kokosového ořechu je v kratší než doba ucpání oleje ze slunečnicových semen (o 35%), což odpovídá dřívějším pozorováním. Z této tabulky je rovněž zřejmé, že průměrné doby ucpání skupiny kukuřičných olejů jsou ještě delší (asi o 58%) než doba ucpání oleje z kokosových ořechů, což je téměř 2 krát více, než v případě slunečnicového oleje.

V experimentu B, ve kterém se použil kukuřičný olej s vysokou koncentrací ubichinonu, bylo toto prodloužení ve prospěch kukuřičného oleje ještě výraznější (obrázek 2b). Tyto výsledky jsou v souladu s ubichinonovými účinky na enzymy dependentními na vitamínu K, které popisuje příklad 2.

Tabulka 3

Obsahy ubichinonu a tocopherolu (ppm)v různých kukuřičných olejích použitých v experimentech A a B

	Kukuřičný olej exp. A	Kukuřičný olej exp. B
Ubichinon Q 9	264	306
Ubichinon Q 10	7	8
a-tocopherol	115	159
a-tocopherol	5	7
γ-tocopherol	892	953
γ-tocopherol	31	31

Příklad 4

Účinky požití kukuřičného oleje Mazola na antitrombotické parametry živých lidí. Příznivé účinky na antitrombotické krevní parametry byly rovněž získány při studiu lidí. V průběhu 14 dnů přijímaly 4 testované osoby 80 ml kukuřičného oleje Mazola na den. Každý den, počínaje dnem 0 a konče 14. dnem byly měřeny následující krevní parametry: prothrombin, koagulační faktor VII, triglyceridy a vitamín K. Podstatné snížení výchozích hodnot odpovídalo antitrombotickým účinkům pozorovaným v předcházejících příkladech (tabulka 4).

Tabulka 4

Změny zvolených krevních parametrů po denním užívání 80 ml kukuřičného oleje Mazola

	0. den	14. den
Prothrombin* (%)	114	104
Koagulační faktor VII* (%)	105	101
Triglyceridy (mmol/1)	0,88	0, 68
Vitamín K (ng/ml)	0,71	0, 53

* údaje jsou uvedeny jako procento referenční koncentrace normální plazmy

Claims (5)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Použití oleje z obilných klíčků, výhodně oleje z kukuřičných klíčků, pro přípravu dietních potravin a farmaceutických přípravků, majících inhibující účinky na srážlivost krve.
2. 2. Dietní potraviny a farmaceutické přípravky pro orální aplikaci působící proti srážlivosti krve, vyznačené tím, že obsahují olej z obilných klíčků, výhodně olej z kukuřičných klíčků, ve vhodném nosiči.
3. 3. Dietní potraviny a farmaceutické přípravky podle nároku 2, vyznačené tím, že se použije olej z ubichinonem 9/10.

   klíčků, který byl obohacen
4. 4. Dietní potraviny a farmaceutické přípravky podle nároku 3, vyznačené tím, že se použije olej z klíčků, který byl CO₂-extrakcí reps. frakcionací obohacen ubichinonem 9/10.
5. 5. Způsob inhibice srážení krve u lidí a teplokrevných živočichů, vyznačený tím, že zahrnuje orální podání oleje z obilných klíčků, výhodně oleje z kukuřičných klíčků, který má přirozenou nebo zvýšenou koncentraci ubichinolu 9/10.

   □c fx fX (upil/qe z βλ²00 T ouid) eiTAT^e Ή

   10D0

   Obr. 1: Inhibiční křivka pro UQ-9 (· ) a UQ-10 (O).

   Inkubace se prováděly za standardních podmínek. Inhibitory se přidaly po rozpuštění v Tritonu X-114. Všechny body představují průměrné hodnoty dvou experimentů. Vypočtení 1-50 hodnoty naznačují tečkované čáry.