RU2192150C1 - Биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности и оптимизации йодного обмена и пищевой продукт, ее содержащий - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству биологически активных добавок (БАД) к пище, профилактических продуктов питания, содержащих такие БАД. Биологически активная добавка к пище содержит синтетическое органическое соединение с ковалентно связанным йодом, выбранное из группы: карбоновых кислот, ненасыщенных жирных кислот, липидов, терпенов, алканов, терпеноидов, изопренов, пептидов, полипептидов, аминокислот, белковых гидролизатов, полипептидных гидролизатов, белков растительного, белков животного, белков микробиологического происхождения и их различных смесей. При этом в белках, пептидах, полипептидах, аминокислотах, полипептидных и белковых гидролизатах йод ковалентно связан в 5- и 3- или в 3-м положении фенольного цикла. Причем аминокислоты и белки выбраны из группы аминокислот и белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, которые получают в условиях исключающих конденсацию тирозиновых ядер. Дополнительно БАД к пище может содержать органическое соединение с нековалентно связанным йодом и/или неорганический йод. БАД к пище может представлять собой пролонгированную форму в виде таблеток, порошков, капсул, микрокапсул, драже, растворов или входить в состав витаминно-минеральных комплексов. Вторым объектом изобретения является пищевой продукт, содержащий такую БАД к пище, например молочный продукт, молочнокислый продукт, мясной продукт, хлебобулочный продукт, хлеб, напиток, сок, кондитерское изделие, продукт детского питания. Изобретение обеспечивает в создание БАД к пище и пищевых продуктов, содержащих наиболее физиологичные йодсодержащие соединения органического происхождения, не обладающих гормональной активностью, адекватных биохимическим особенностям протекания йодного обмена и поэтому способных обеспечить запуск механизмов его самоконтроля и авторегуляции. 2 с. и 17 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к области биологически активных добавок к пище, и может быть использовано для производства БАД к пище и профилактических продуктов питания, содержащих БАД. Конкретно данное изобретение направлено на профилактику йодной недостаточности и оптимизацию йодного обмена в организме человека.

Йод, являясь структурообразующим элементом тироидных гормонов, участвует в реализации их биологической функции - регуляции роста и дифференциации тканей, контроле обмена веществ и энергии, теплопродукции. Несмотря на ничтожно малую потребность в этом жизненно необходимом микроэлементе живые организмы, включая человека, постоянно испытывают в разной степени дефицит йода, характерный для обширных территорий.

Важность и незаменимость йода для нормального развития и функционирования живых организмов побуждают к искусственному обогащению пищевых продуктов этим микроэлементом.

Известна йодированная поваренная соль, которая представляет собой смесь хлористого натрия с неорганическими соединениями йода и которую используют для устранения йодной недостаточности в рационе питания человека. Недостатком ее является сложность обеспечения нормированного потребления йода из-за технологических трудностей приготовления качественной йодированной соли и индивидуальной вариабельности ее потребления. На фоне потребления такой соли отмечен рост числа заболеваний гипертиреозом. Минеральные соединения йода - йодат калия и йодид калия, используемые для йодирования соли и других пищевых продуктов, в естественных условиях выступают в качестве вспомогательного источника йода. Эволюционно же сложившийся механизм йодного обмена в первую очередь направлен на использование органической формы йода, преобладающей в натуральных продуктах питания (например, в морской капусте).

Известно использование в качестве источника йода органических соединений - амилойодина и йодинола. Недостатком этих препаратов является нековалентная связь йода с органическим носителем, поэтому эти вещества ведут себя в организме как источники минерального йода.

Известен препарат для профилактики и лечения заболеваний щитовидной железы, который представляет собой органическое соединение с ковалентно связанным йодом - йодированный белок тиреоидин. Однако тиреоидин обладает гормональной активностью. Прием гормональных препаратов необходимо проводить под строгим врачебным контролем с учетом сопутствующих заболеваний. Неправильная дозировка приводит к серьезным осложнениям. Использование тиреоидина в качестве источника йода недопустимо, поскольку это приводит к замещению части собственных гормонов на поступающие извне. В ответ на это щитовидная железа снижает свою физиологическую активность, уменьшается в размерах вплоть до атрофии. Дальнейшая же передозировка препарата может привести к искусственному гипертиреозу (Большая медицинская энциклопедия, М., Советская энциклопедия, 1963, с.202-203).

Наиболее близким аналогом к изобретению является биологически активная добавка к пище для профилактики йодной недостаточности, содержащая органическое йодсодержащее вещество, и пищевой продукт, содержащий эту биологически активную добавку (патент РФ 2134520, кл. А 23 J 1/00, 1998 г.).

Недостатками известных аналогов являются их относительно низкая эффективность, их непригодность для адекватного воздействия на организм с целью уменьшения или устранения физиолого-биохимических нарушений йодного обмена.

Для профилактики нарушений йодного обмена в настоящее время практикуют: использование соединений на основе неорганического йода и йодирование ими пищевых продуктов для доведения его суточного потребления до физиологической нормы; употребление органической формы йода, преобладающей в натуральных продуктах питания (например, в морской капусте); прием БАД к пище на основе растительных источников йода, а также применение йодсодержащих гормональных препаратов.

Настоящее изобретение направлено не только на решение проблемы профилактики йоддефицита, но и на устранение нарушений йодного обмена в целом. Задача состоит в создании БАД к пище и пищевых продуктов, содержащих наиболее физиологичные йодсодержащие соединения органического происхождения, не обладающих гормональной активностью, адекватных биохимическим особенностям протекания йодного обмена и поэтому способных обеспечить запуск механизмов его самоконтроля и авторегуляции. При этом получаемые соединения должны учитывать индивидуальные особенности йодного обмена в организме при их использовании.

Эта задача решается тем, что биологически активная добавка (БАД к пище) для профилактики йодной недостаточности содержит органическое йодсодержащее вещество, согласно изобретению органическое йодсодержащее вещество представляет собой синтетическое органическое соединение с ковалентно связанным йодом, выбранное из группы: карбоновых кислот, ненасыщенных жирных кислот, липидов, терпенов, алканов, терпеноидов, изопренов, пептидов, полипептидов, аминокислот, белковых гидролизатов, полипептидных гидролизатов, белков растительного, белков животного, белков микробиологического происхождения, смеси липидов и ненасыщенных жирных кислот, смеси изопренов и терпенов, смеси изопренов и белковых гидролизатов, смеси изопренов и ненасыщенных жирных кислот, смеси белков растительного, животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и животного происхождения, смеси белков животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и микробиологического происхождения, при этом в белках, пептидах, полипептидах, аминокислотах, полипептидных и белковых гидролизатах йод ковалентно связан в 5 и 3 или в 3 положении фенольного цикла, причем аминокислоты и белки выбраны из группы аминокислот и белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер.

Целесообразно использовать в качестве животных белков казеины, яичный альбумин, молочные или сывороточные белки, гемоглобины, в качестве растительных - соевый белок, а в качестве микробиологических белков, например, дрожжевые белки как гидролизат дрожжей.

Дополнительно БАД к пище может содержать органическое соединение с нековалентно связанным йодом и/или неорганический йод.

БАД к пище может представлять собой пролонгированную форму. Ее целесообразно выполнять в виде таблеток, порошков, капсул, микрокапсул, драже, растворов. При этом микрокапсулы получают путем микроинкапсулирования с использованием углеводного, белкового или липидного сырья.

Йодсодержащее вещество можно включать в состав инертной полимерной матрицы, например из каррагенана, пектина, агарозы или уроновых кислот.

БАД к пище может входить в состав витаминно-минеральных комплексов.

Вторым объектом изобретения является пищевой продукт, который содержит вышеуказанную БАД к пище по любому из вышеперечисленных сочетаний.

Пищевой продукт представляет собой молочный продукт, молочнокислый продукт, мясной продукт, хлебобулочный продукт, хлеб, напиток, сок, кондитерское изделие, продукт детского питания.

В настоящем изобретении предложены к использованию следующие соединения: белки, пептиды и полипептиды. Здесь нами эти понятия разделены и относятся к разным группам веществ, исходя из нижеследующих определений.

Пептиды - органические соединения, состоящие из двух или более остатков аминокислот, связанных пептидными связями, и которые могут быть также получены как продукты неполного гидролиза полипептидов или белков. Пептиды, содержащие более десяти аминокислотных остатков, называются полипептидами (А. Ленинджер, Основы биохимии. М., "Мир", 1985, с.132).

Белки - высокомолекулярные азотсодержащие органические соединения, представляют собой полипептидные цепи, содержащие от 100 до 1000 и более аминокислотных звеньев, соединенных друг с другом пептидными связями (там же с. 160).

Предложенные органические йодсодержащие соединения, входящие в состав БАД к пище и пищевых продуктов, не обладают гормональной активностью. Они содержат йод в ковалентно связанном виде. Такая форма йода позволяет использовать эти вещества и как источник йода, и как субстрат, позволяющий оптимизировать йодный обмен в целом.

Как это было сказано выше, воплощение изобретения может быть выполнено в нескольких сочетаниях. БАД к пище и соответственно пищевые продукты могут содержать, как одно из синтетических органических соединений с ковалентно связанным йодом из группы: карбоновых кислот, ненасыщенных жирных кислот, липидов, терпенов, алканов, терпеноидов, изопренов, пептидов, полипептидов, аминокислот, белковых гидролизатов, полипептидных гидролизатов, белков растительного, белков животного, белков микробиологического происхождения, так и смесь из синтетических органических соединений с ковалентно связанным йодом из группы: смеси липидов и ненасыщенных жирных кислот, смеси изопренов и терпенов, смеси изопренов и белковых гидролизатов, смеси изопренов и ненасыщенных жирных кислот, смеси белков растительного, животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и животного происхождения, смеси белков животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и микробиологического происхождения. При этом обязательно должно быть соблюдено следующее условие: в белках, пептидах, полипептидах, аминокислотах, полипептидных и белковых гидролизатах йод должен быть ковалентно связан в 5- и 3-м или в 3-м положении фенольного цикла, а аминокислоты и белки должны быть выбраны из группы аминокислот и белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер.

Поэтому если перечислять подробно все сочетания воплощения изобретения, то БАД к пище и соответственно пищевые продукты могут содержать одно из следующих соединений:
пептиды, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, пептиды, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла,
полипептиды, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, полипептиды, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла,
полипептидные гидролизаты, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла,
полипептидные гидролизаты, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла,
аминокислоты, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, аминокислоты, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти аминокислоты выбраны из группы аминокислот, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
белковые гидролизаты, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, белковые гидролизаты, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла,
белки растительного происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, белки растительного происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
белки животного происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, белки животного происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
белки микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, белки микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
смесь изопренов и белковых гидролизатов, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, смесь изопренов и белковых гидролизатов, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла,
смесь белков растительного, животного и микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, смесь белков растительного, животного и микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
смесь белков растительного и животного происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, смесь белков растительного и животного происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
смесь белков животного и микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, смесь белков животного и микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер,
смесь белков растительного и микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 5- и 3-м положении фенольного цикла, смесь белков растительного и микробиологического происхождения, у которых йод ковалентно связан в 3-м положении фенольного цикла, причем эти белки выбраны из группы белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях исключающих конденсацию тирозиновых ядер.

Для производства БАД к пище и профилактических продуктов питания предлагаются простые, комбинированные и пролонгированные формы йодсодержащих соединений, обеспечивающих индивидуальный подход к профилактике заболеваний, связанных с нарушениями йодного обмена.

Эпителий кишечника осуществляет дифференцированное всасывание йода - всасывание йодида и трансмембранный перенос органических соединений с ковалентно связанным йодом. В последнем случае йод всасывается как единый комплекс с органическим носителем без предварительного высвобождения в кишечнике. В дальнейшем йодид из кишечника попадает в кровь и запасается щитовидной железой, а ковалентно связанный органический йод становится доступным тканевому обмену и приобретает возможность депонироваться не только в щитовидной железе. Основную роль в дальнейшем метаболизме йодорганических соединений играет печень, где осуществляется ферментативное отщепление химически связанного йода в виде иона йодида, который извлекается щитовидной железой из крови для своих синтетических нужд. Наряду с депонированием в печени осуществляется конъюгирование йодсодержащих метаболитов с глюкуроновой кислотой для последующей их экскреции с мочой или желчью. Йодированные аминокислоты подвергаются в печени переаминированию, декарбоксилированию, гидроксилированию, окислительному дезаминированию, метилированию. Йодсодержащие пируватные и ацетатные аналоги могут экскретироваться с мочой. Таким образом, йодсодержащие соединения реализуют практически все метаболические возможности йодного обмена, а это в свою очередь обеспечивает дополнительную способность организма к автоконтролю и саморегуляции этого процесса.

Всасывание йода в кишечнике является одним из ключевых факторов поддержания его гомеостаза в организме и представляет собой результат как физиологического состояния кишечника, так и функционального состояния биохимических механизмов всасывания. Предложенное изобретение позволяет направленно воздействовать на эти процессы, используя различные классы йодсодержащих препаратов. Например, при всасывании йодированной аминокислоты и йодированной ненасыщенной жирной кислоты задействуются различные механизмы трансмембранного переноса и дальнейшего их тканевого обмена. Поскольку тканевые дегалогеназы с различной эффективностью выполняют дейодирование разнообразных йодорганических субстратов, то это делает возможным регуляцию йодного обмена на стадии отщепления йода от органического компонента и поступление его в кровяное русло, а также на уровне периферического метаболизма. Предлагается использовать различные формы йодсодержащих препаратов, которые не только обеспечат организм йодом, но и оптимизируют йодный обмен в силу особенностей их метаболизма.

Целесообразно использовать препарат в виде простых, комбинированных и пролонгированных форм. Простая форма представляет собой синтетическое органическое соединение негормональной природы, содержащее ковалентно связанный йод. Йодсодержащие синтетические вещества получают йодированием органических соединений разных классов, например фенольного производного, каковым является тирозин, как в свободном состоянии, так и в составе белка, аминокислоты гистидин или ее аминокислотного остатка, производных терпеновой, терпеноидной или изопреновой природы, ненасыщенных жирных кислот, алканов, липидов, белков или пептидов, полипептидов, белковых или полипептидных гидролизатов, а также ранее указанных смесей некоторых соединений. Йодирование органических веществ осуществляют химическим или ферментативным путем, либо одновременно и химическим и ферментативным способом, либо биотехнологическим способом, используя для этого известные методы (1,2,3,4,5). При этом аминокислоты и белки выбирают из группы аминокислот и белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, и которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер.

Целесообразно проводить йодирование пептидов, полипептидов, белков по тирозиновым или гистидиновым аминокислотным остаткам или одновременно по тирозиновым и гистидиновым аминокислотным остаткам. Целесообразно получать синтетическое органическое вещество с ковалентно связанным йодом гидролизом предварительно йодированных белков или полипептидов.

Полезно использовать в качестве органического вещества с ковалентно связанным йодом йодированные ненасыщенные жирные кислоты в свободном или химически связанном состоянии или в сочетании свободных жирных кислот и их химических соединений.

Полезно производить комбинированные формы йодсодержащих БАД, представляющих собой сочетание органического йода в ковалентной форме и органического йода в нековалентной форме, а также органического йода в ковалентной форме и неорганического йода. Такие БАД обеспечивают задействование альтернативных механизмов всасывания йода и необходимы при нарушениях йодного обмена на этой стадии.

Целесообразно использовать пролонгированную форму йодсодержащего вещества - синтетического органического соединения с ковалентно связанным йодом, включенным в состав инертной полимерной матрицы, обладающей структурой трехмерного молекулярного сита или в состав микрокапсулы (микросферы) белковой, липидной или углеводной природы. Полимерная матрица или микрокапсула (микросфера) оказывает стерические затруднения для выхода йодорганики, пролонгируя этот процесс, а следовательно, и процесс всасывания. Стерические затруднения для протеолиза включенных в полимер йодированных белков или пептидов также пролонгируют выход йодсодержащих аминокислот и их всасывание. Пролонгированная форма йодсодержащей БАД может быть представлена комбинацией йодсодержащих соединений различной природы - сочетанием неорганического, ковалентно и нековалентно связанного йода в составе органических соединений. Для получения полимерной матрицы могут быть использованы агароза, пектины, альгиновая кислота, каррагенан, уроновые кислоты. Для целей пролонгации микрокапсулы получают путем микроинкапсулирования с использованием углеводного, белкового или липидного сырья. При этом пролонгированная форма йодсодержащего вещества может представлять собой ранее указанные смеси синтетических йодсодержащих веществ различной химической природы.

Потребление всех форм йодсодержащих соединений регулируется в соответствии с установленными для йода соответствующими профилактическими, физиологическими и возрастными границами и нормами. Введение синтетических ковалентно связанных йодированных органических соединений в организм человека осуществляется в составе биологически активных добавок к пище в различных формах, витаминно-минеральных комплексов и различных пищевых продуктов. Обогащение продуктов питания ведут с использованием йодорганики в сухом виде или в виде раствора.

Синтетические органические вещества, содержащие ковалентно связанный йод, обладают химической стабильностью, термо-, светоустойчивостью, хорошей растворимостью в воде или органических растворителях. Физико-химические свойства этих соединений позволяют использовать их для обогащения широкого круга пищевых продуктов - молочных и молочнокислых, мясных, хлеба и хлебопродуктов, кондитерских изделий, напитков, соков, детского питания и др.

Поскольку предложенные методы йодирования и подобранные для этого органические вещества разной химической природы обеспечивают высокую степень йодирования, то полученные таким образом йодсодержащие вещества используются в микроколичествах и при этом исключается их влияние на органолептические свойства обогащенного продукта.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности профилактики йодной недостаточности, расширение ассортимента профилактических средств при нарушениях йодного обмена, возможность оптимизации йодного обмена с учетом особенностей метаболизма йодсодержащих соединений в организме человека, обеспечение возможности индивидуального подхода к профилактике нарушений йодного обмена за счет направленной регуляции этого процесса. Введение в качестве источника йода синтетических органических веществ, содержащих йод в ковалентно связанной форме, в организм человека в виде БАД или обогащенных пищевых продуктов обеспечивает всасывание йода как единого целого с органическим носителем без предварительного отщепления в желудочно-кишечном тракте свободного йода или йодида. Негормональные органические соединения йода подвергаются разнообразным метаболическим превращениям характерным для йодного обмена. Высвободившийся в результате ферментативного катализа ион йодида поступает в щитовидную железу. Йодированные синтетические органические соединения различной химической природы, например ненасыщенные жирные кислоты, аминокислоты, алканы, липиды, соединения изопреновой или терпеновой природы всасываются с различной эффективностью посредством специфичных трансмембранных транспортных систем. Выбор природы йодированного синтетического органического соединения наряду с регулированием его всасывания позволяет контролировать интенсивность и эффективность процесса тканевого ферментативного высвобождения йода из его состава, исходя из отличий в субстратной специфичности разнообразных йодсодержащих химических веществ, степени их доступности ферментативному катализу в результате специфичного тканевого депонирования различных представителей йодорганики. Биохимические особенности метаболизма йодированных органических веществ, представленных соединениями различной химической природы, обеспечивают возможность модулировать интенсивность отдельных химических реакций, влиять на уровень почечной или кишечной экскреции йодсодержащих метаболитов. Подверженность йодсодержащих синтетических органических соединений разнообразным метаболическим превращениям и процессам позволяет обеспечить оптимизацию йодного обмена, не вызывая скачков концентраций йода в плазме крови, а также учитывая индивидуальные физиолого-биохимические особенности организма. Используя в качестве источника йода его ковалентно связанную органическую форму, стало возможным запускать механизмы авторегуляции и самоконтроля йодного обмена в организме человека.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.

Пример 1. Биологически активную добавку к пище для профилактики йодной недостаточности и оптимизации йодного обмена получают йодированием пищевого белка казеина, богатого тирозиновыми аминокислотными остатками. Йодирование белка осуществляют по тирозиновым аминокислотным остаткам замещением атомов водорода йодом в 5- и 3-м положении фенольного цикла. Йодирование проводят в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых фенольных ядер с возможностью образования йодированных тиронинов, к которым принадлежат трийод-тиронин и тетрайодтиронин - соединения, обладающие тироидной гормональной активностью. Степень йодирования белка также регулируется условиями проведения реакции. Высокая степень йодирования (более 8%) позволяет использовать биологически активную добавку для обогащения пищевых продуктов в небольших количествах. Для обеспечения поступления в организм человека 100 мкг йода необходимо ввести в 250 г хлеба менее 1,5 мг йодированного белка. Такое мизерное количество препарата не затрагивает органолептические свойства пищевого продукта.

Коровье молоко обезжиривают и выделяют казеиновую фракцию белка. Полученный казеин растворяют, раствор помещают в термостатируемый реактор, снабженный перемешивающимся устройством. Для йодирования используют элементарный йод - мелкокристаллический и быстрорастворимый. В ходе реакции контролируют температуру, рН среды, необходимую степень йодирования. По окончании реакции йодированные казенны очищают от неорганической формы йода. Йодид удаляют переосаждением белка с использованием центрифугирования и ультрафильтрации. Процесс йодирования обеспечивает высокоэффективную антисептическую обработку раствора молочных белков.

Очищенные йодированные белки консервируют сахарозой (50%) или глицерином (50%). Раствор дополнительно стерилизуют кратковременным нагреванием до 90^oС. Раствор йодированного белка - БАД - к пище фасуют в стеклянные банки и укупоривают под вакуумом.

Полученный раствор йодированного казеина используют для обогащения хлеба. Раствор белка добавляют в замес перед внесением муки, чем достигается равномерное распределение йодированного белка в тесте и готовом продукте. Йод связан с тирозиновыми аминокислотными остатками ковалентной связью. Эти соединения отличаются термостабильностью. Разложение йодтирозинов происходит при 199-201^oС. Таким образом, технологический процесс выпечки хлеба, несмотря на достаточно высокую температуру, не сказывается на химической стабильности органического соединения с ковалентно связанным йодом.

Количество добавленного в хлеб йодированного казеина зависит от степени эндемичности региона, нормы среднедушевого потребления хлеба, степени йодированности.

Йодированный белок в желудочно-кишечном тракте гидролизуется до свободных аминокислот. Йодтирозины всасываются слизистой кишечника как единое химическое соединение без предварительного высвобождения йода. Всосавшиеся йодтирозины с током крови доступны различным тканям организма, прежде всего печени. В клетках йодтирозины подвергаются разнообразным биохимическим превращениям. Ферментативное дейодирование высвобождает свободный йодид, который становится доступным синтетическим процессам в щитовидной железе. Динамика поступления йодида в кровь и щитовидную железу при использовании в качестве источника йода его органической ковалентно связанной формы принципиально отличается от таковой при изначальном потреблении йода в виде его неорганических соединений. Йодтирозины могут дезаминироваться, декарбоксилироваться, окисляться по тирозиновому кольцу, конъюгироваться с глюкозидуроновыми или сульфатными группами. Образующиеся конъюгаты могут экстрагироваться с желчью. Йодированные метаболиты могут выводиться из организма с мочой.

Таким образом, йодсодержащие аминокислоты с ковалентно связанным йодом служат не только источником йода, но и обеспечивают саморегуляцию йодного обмена в организме, поскольку доступны для разнообразных биохимических превращений. В силу этого организм в состоянии переносить некоторый избыток йода в виде его органических соединений. Йодированные казеины, как по химической природе йодсодержащих соединений, так и по характеру их метаболизма, являются аналогами натуральных йодированных соединений - основного источника йода для организма человека.

Пример 2. БАД к пище в качестве источника йода содержит йодированный по тирозину соевый белок совместно с йодированным элементарным йодом крахмалом. Йод из такой комбинированной БАД к пище поступает в организм дифференцированно: в ковалентно связанной с аминокислотой форме и в виде неорганического йода. Несмотря на высокую степень ассоциации йода с крахмалом, последний высвобождает ограниченное количество йода в результате диссоциации. Восстановившийся до йодида йод поступает в кровь. Таким образом, комбинированная форма БАД к пище задействует альтернативные механизмы всасывания и обмена йода. Такая форма БАД обеспечивает более быстрое поступление йода в щитовидную железу.

Пример 3. БАД к пище получают в виде комбинированного препарата, включающего йодат калия - неорганическое соединение йода и органическую ковалентно связанную форму йода - йодированный по тирозину и гистидину яичный альбумин. БАД к пище обеспечивает включение альтернативных механизмов всасывания йода. Йодат всасывается в кровь как йодид, однако характеризуется большей химической стабильностью.

Пример 4. БАД к пище изготавливают из гидролизатов йодированного пищевого белка гемоглобина, включенных в желатиновую капсулу. В качестве стабилизатора используется гиалуроновая кислота. Капсула обладает пролонгированным действием. Препарат мягкий, не воздействует на слизистую оболочку. Капсулы удобно принимать, они небольшого размера, не имеют вкуса и запаха.

Пример 5. Готовят жирорастворимую БАД к пище в виде смеси йодированных ненасыщенных жирных кислот - линоленовой, арахидоновой, линолевой и йодированных изопренов - каротинов и ликопина. Такая форма БАД пригодна для обогащения йодом богатых жиром продуктов питания. Данная БАД обладает пролонгированным действием, поскольку всасываясь, например, как жирная кислота в лимфу она запасается в жировом депо. Йод из этих соединений высвобождается в результате ферментативного катализа. Преимущества такой БАД состоит в том, что можно вводить большие дозы ковалентно связанного йода, исключая разовое высвобождение свободного йодида в больших количествах.

Пример 6. БАД к пище на основе смеси йодированных белковых гидролизатов, полученных из йодированного яичного альбумина, и йодированного изопрена - каротина входит в состав витаминно-минерального комплекса. Такая БАД обеспечивает организм органическим йодом, усиливает биохимический эффект витаминно-минерального комплекса. Нормированное потребление такого йода соответствует общепринятым нормам.

Пример 7. БАД к пище пролонгированного действия входит в состав витаминно-минерального комплекса. Ее изготавливают в виде таблеток из полимерной матрицы, состоящей из альгиновой кислоты. В раствор альгиновой кислоты вносят йодированный сывороточный молочный белок, смесь витаминов и микроэлементов. Раствор альгината полимеризуется внесением раствора хлористого кальция, формуется и высушивается. В желудочно-кишечном тракте полимерная матрица альгината создает стерические препятствия для ферментативного гидролиза для ферментативного гидролиза йодированного белка и выхода йодсодержащих аминокислот. Полимерная матрица пролонгирует всасывание йода в кишечнике.

Пример 8. В качестве БАД к пище используют йодированные аминокислоты монойодтирозин и дийодтирозин. Они отличаются крайне высоким содержанием йода - 41,4% и 58,7% соответственно. Такая степень йодирования, несмотря на ограниченную растворимость этих соединений в воде, позволяет эффективно использовать их для обогащения напитков. Малые размеры молекул йодсодержащего вещества обеспечивают эффективную стерилизацию йодированных напитков ультрафильтрацией, например кваса.

Пример 9. В качестве БАД к пище используют йодированный казеин козьего молока, содержащий йод в ковалентно связанной форме, по аналогии с натуральным женским молоком. Такая БАД пригодна для обогащения смесей для детского питания типа "Малютка" и "Малыш". Этому способствуют высокая степень йодирования белка и, следовательно, ничтожные количества БАД, необходимые для обогащения смесей, а также высокая термостабильность ковалентного соединения йода, хорошая растворимость и низкая аллергенность. Технология получения йодированных детских смесей включает внесение в коровье молоко йодированного белка, гомогенизацию молочной основы, вакуумное сгущение и сушку распылением.

Эффективность использования синтетических йодированных молочных белков в качестве источника йода для грудных детей очевидна, поскольку единственной формой йода при естественном вскармливании выступают его ковалентные соединения с белками материнского молока.

Пример 10. БАД к пище - йодированные пептиды получают частичным ферментативным гидролизом предварительно йодированного казеина. Такая БАД обладает повышенной устойчивостью в технологических процессах производства продуктов детского питания или при выпечке хлебопродуктов. При производстве хлеба йодсодержащие соединения вносят в замес перед добавлением муки. Образуя истинный раствор, йодсодержащие молекулы в дальнейшем равномерно распределяются по хлебному батону, что обеспечивает нормированное потребление йода.

Пример 11. Обогащение мясных продуктов соединениями с ковалентно связанным йодом с целью профилактики йодного обмена у населения осуществляют путем насыщения фарша йодированным соевым белком. Синтетический йодированный белок выдерживает термическую обработку в составе мясного продукта, например вареной колбасы. Температура термического разложения йодированного тирозина - 199-201^oС.

Пример 12. БАД к пище на основе йодированных сывороточных молочных белков пригодна для обогащения йодом молочных и молочнокислых продуктов. БАД целесообразно вводить перед пастеризацией молочной основы. Использование БАД в микроколичествах исключает ее воздействие на органолептические свойства молочных продуктов.

Пример 13. БАД к пище в виде драже на основе йодированных полипептидов получают йодированием полипептидов, которые образуются при извлечении гема из гемоглобинов.

Пример 14. Жирорастворимую БАД к пище для профилактики йодной недостаточности получают на основе йодированного изопрена - каротина. Такую БАД включают в состав витаминного комплекса, содержащего липиды.

Использованная литература
1. Остерман Л. А. Исследование биологических макромолекул. М., Наука, 1983, с.244.

2. Hager L.P. "Iodination of Tyrozine by Chloroperoxidase", In "Methods in Enzymology", v.XVII, Part A, Acad. Press, N.Y., London, 1970.

3. Morrison M. "Iodination of Tyrozine: Isolation of Lactoperoxidase", In "Methods in Enzymology", v.XVII, Part A, Acad. Press, N.Y., London, 1970.

4. Missouri. Agric. Exp. Stat., Research Bull, v.355, 1942.

5. Hunter W.M., Greenwood F.C., Nature, London, v.194, 1962, p.495.

Claims (19)

1. Биологически активная добавка (БАД) к пище для профилактики йодной недостаточности, содержащая органическое йодсодержащее вещество, отличающаяся тем, что органическое йодсодержащее вещество представляет собой синтетическое органическое соединение с ковалентно связанным йодом, выбранное из карбоновых кислот, ненасыщенных жирных кислот, липидов, терпенов, алканов, терпеноидов, изопренов, пептидов, полипептидов, аминокислот, белковых гидролизатов, полипептидных гидролизатов, белков растительного, белков животного, белков микробиологического происхождения, смеси липидов и ненасыщенных жирных кислот, смеси изопренов и терпенов, смеси изопренов и белковых гидролизатов, смеси изопренов и ненасыщенных жирных кислот, смеси белков растительного, животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и животного происхождения, смеси белков животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и микробиологического происхождения, при этом в белках, пептидах, полипептидах, аминокислотах, полипептидных и белковых гидролизатах йод ковалентно связан в 5- и 3- или в 3-м положении фенольного цикла, причем аминокислоты и белки выбраны из группы аминокислот и белков, не обладающих гормональной тироидной активностью, которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер.

2. БАД к пище по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве белков животного происхождения используют казеины, яичный альбумин, молочные или сывороточные белки, гемоглобины, а в качестве белков растительного происхождения - соевый белок.

3. БАД к пище по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит органическое соединение с нековалентно связанным йодом.

4. БАД к пище по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит неорганический йод.

5. БАД к пище по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что представляет собой пролонгированную форму.

6. БАД к пище по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что ее выполняют в виде таблеток, порошков, капсул, микрокапсул, драже, растворов.

7. БАД к пище по п. 6, отличающаяся тем, что микрокапсулы получают путем микроинкапсулирования с использованием углеводного, белкового или липидного сырья.

8. БАД к пище по пп. 1-7, отличающаяся тем, что йодсодержащее вещество включают в состав инертной полимерной матрицы, например, из каррагенана, пектина агарозы или уроновых кислот.

9. БАД к пище по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что она входит в состав витаминно-минеральных комплексов.

10. Пищевой продукт, содержащий БАД к пище, отличающийся тем, что в качестве БАД к пище он содержит БАД к пище по пп. 1-9.

11. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой молочный продукт.

12. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой молочнокислый продукт.

13. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой мясной продукт.

14. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой хлебобулочный продукт.

15. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой хлеб.

16. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой напиток.

17. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой сок.

18. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой кондитерское изделие.

19. Пищевой продукт по п. 10, отличающийся тем, что он представляет собой продукт детского питания.