IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Цель исследования – провести сравнительный анализ свойств биологически активных добавок (веществ) растительного происхождения, рекомендуемых нами в компонентный состав напитков антистрессовой направленности, разработанных на основе идеального спортивного напитка.

В соответствии с формулой оптимального питания доля основных пищевых веществ в калорийности рациона при отсутствии систематических физических нагрузок составляет 55-60 % для углеводов, 10-15 % для белков и не более 30 % для жиров. В спортивной практике эти соотношения несколько меняются и в значительной степени зависят от вида спортивной специализации. Так, потребность в белках для спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта (тяжелая атлетика и др.) составляет 18-20 %. Рекомендуемая доля жиров в рационе – от 30 до 32%. Доля углеводов в питании спортсменов варьирует в суточном рационе от 49-50% (силовые виды спорта). В целом, спортсменам рекомендуется уменьшать долю жиров в пищевом рационе, заменяя их в основном углеводами [8].

Давно известен 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, приводя к избытку катехоламинов в крови (оказывают мобилизующее действие на энергетические резервы нервных клеток), неизбежно сопровождается повреждением внутренних органов, работающих на пределе своих функциональных возможностей [5]. Известно также [10], что у спортсменов (пловцов) высокие титры аутоантител к тканям собственных органов (печень, почки, сердце) более чем в 5 раз превышают их содержание у начинающих здоровых спортсменов. Однако, в экстремальных условиях: при длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузках требуется коррекция ферментного и энергетического обмена. Для коррекции применяются различные напитки, в том числе на водной основе.

Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации Оренбургского государственного университета (научный руководитель д.т.н. Л.Н. Третьяк) уделяет большое внимание обеспечению качества пищевых продуктов, в частности функциональных напитков антистрессовой направленности. Проведенные авторами [4] научно-практические обоснования ингредиентного состава многофункциональных пищевых напитков с точки зрения современного понимания их роли в коррекции биохимических отклонений при спортивных перегрузках позволили установить, что на сегодняшний день в мире не производится спортивных напитков, способных в оптимальные сроки восстановить (тем более увеличить) мышечную работоспособность спортсмена. Производители напитков до сих пор ставят нереальные и ошибочные цели: возместить энергетические затраты спортсмена (путем предельной углеводной нагрузки на организм), возместить солепотери (ориентируясь на выбросы организмом отработанных солей с потом и мочой) и провести быструю регидратацию организма, не опасаясь увеличения объема циркулирующей крови и плазмы (гиперволемии) неизбежно возникающего из-за чрезмерного употребление воды. В методическом руководстве для тренеров и спортсменов высшей квалификации [4] показано, что этих ошибок можно избежать, обоснован состав «идеального спортивного напитка» и проведена экспериментальная проверка теоретических выкладок [3].

Защищенный патентом «идеальный спортивный напиток» представляет собой оригинальное средство для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям [7], компонентный состав которого обладает свойствами фармакологически противодействовать повреждающему влиянию избытка стрессовых гормонов на функциональные системы организма человека в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных нагрузок. Основу заявленного в патенте компонентного состава представляет 50 % водный раствор плазмолизата пивных дрожжей, отработанных в процессе основного брожения. В отличие от известных технических решений в компонентном составе предложенного напитка использован нативный (неденатурированный) плазмолизат отработанных пивных дрожжей, полученных путем разрушения дрожжевых клеток центрифугированием.

Представленные в монографии [9] результаты подробного исследования витаминно-минерального состава плазмолизата доказывают насыщенность плазмолизата такими ценными микронутриентами как селен (54 мкг/л), кальций (666 мг/л), цинк (26, 26 мг/л), магний (272 мг/л), натрий (75,62 мг/л) и др..

Контроль результативности влияния средства для повышения адаптируемости организма к экстремальным нагрузкам (антистрессовый напиток) на организм проведен на крысах (самки) генетически чистой линии Wistar. Результаты получены на модели стрессового эксперимента с применением принудительного плавания, апробированной в патентах РФ (№ №. 2390271, 2018316). Учет биологических различий в реакциях человека и экспериментальных животных при назначении дозы средства был выполнен путем пересчета суточных доз на равноэффективные дозы (по рекомендациям Лауренца) [2].

Носители привкусов и концентрации действующих компонентов в 1 л напитка (таблица 1), обеспечивающих соответствующие привкусы (с учетом суточных доз потребления) наглядно продемонстрированные вкусограммой напитка свидетельствуют о выраженности сладкого, солодового и пивного привкусов (рисунок). При разработке рецептуры нами учтено, что:

– концентрации углеводов в напитке должны соответствовать сумме углеводов в экстрактах;

– газирование напитка предназначено для усиления пенообразования порошка солодского корня;

– фактические концентрации биоэлементов формируются как суммы сопутствующих компонентов в экстрактах элеутерококка, расторопши, солодского корня, экстракта кристаллического солода и плазмолизата отработанных пивных дрожжей. При этом должна быть учтена степень минерализации воды, выбранной за основу напитка;

– требования к качеству воды должны соответствовать ГОСТ 32220-2013 «Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия»;

– для стерилизации напитка и обеспечения длительности его хранения предложена СВЧ-пастеризация готового напитка;

– возможно использование других вкусоароматических добавок.

Таблица 1

Расчетные концентрации действующих компонентов, рекомендуемые в состав антистрессового напитка

Действующее вещество (компонент), обеспечивающее привкус	Концентрация компонента в 1 л напитка	Формируемые привкусы	Доля в букете, %
Глицирам (из корня солодки – обеспечивает длительно сохраняющееся лакричное послевкусие)	200 мг	Сладкий	30
Экстракт 1 %-ного кристаллического солода	1000 мг	Солодовый	20
Селен (из плазмолизата отработанных пивных дрожжей)	0,050 мг	Пивной	20
Углекислота (образующаяся при карбонизации)	40 мг	Кислый	15
Экстракт элеутерококка	40 мг	Терпкий	10
Силимарин (из расторопши)	60 мг	Пряный	5

Рисунок – Вкусоароматический букет антистрессового напитка с имитацией привкуса безалкогольного пива

Техническая оснащенность современных предприятий пивоваренной промышленности в настоящее время, к сожалению, не позволяет проводить утилизацию отработанных пивных дрожжей и получение из них биологически полноценного плазмолизата. Хотя в других отраслях пищевой промышленности технология прямого отжима путем центрифугирования достаточно хорошо апробирована. Данное обстоятельство потребовало поиск источников замены селена. Поэтому присутствующий в составе плазмолизата органический селен предложено нами заменить на органический селен в форме диметилпиразолилселенида, который содержится в водном концентрате пищевой добавки «Антиоксилен-1» селениум+» марка БВ-1 (концентрат «Антиоксилен-1» БВ). Концентрат «Антиоксилен-1» БВ широко апробирован при производстве питьевой и минерализованной вод, безалкогольных напитков, сокосодержащих и квасных напитков разлитых в бутылки [1].

В предлагаемом нами напитке антистрессовой направленности водный раствор плазмолизата отработанных пивных дрожжей обогащен экстрактами элеутерококка, расторопши (в пересчете на силимарин) и корня солодки (в пересчете на глицерам), взятыми в определенном соотношении [7]. Показатели безопасности и физико-химические свойства остальных (кроме плазмолизата) стандартизованных веществ компонентного состава антистрессового напитка, присутствующих в составе БАД растительного происхождения, приведены в таблице 2.

Таблица 2

Характеристика функциональных ингредиентов оригинального напитка по патенту №2475257 (сводные литературные данные)

Название БАД	Корни и корневища элеутерококка (экстракт)	Сироп солодки	«Антиоксилен-1» селениум+» (БВ-1)		Расторопша			L-карнитин жидкий
Действующее начало	Элеутерозиды	Глициризиновая кислота (глицирам)	диметилпиразолилселенида,		силимарин			левокарнитин
Растворимость в воде	Хорошо растворимы						Плохо растворим			Хорошо растворим
Токсичность по LD50 (мг/кг)	малоопасные (14500)	Малоопасный (8100)				умеренно опасный (400)			Малоопасный (9000)
органолептичес-кие показатели (вкус, аромат, послевкусие)	жидкий по консистенции напоминает воду; темно-коричневого цвета; имеет специфический запах	специфический вкусообразова-тель: густоватая жидкость бурого цвета, обладающая своеобразным терпким запахом и приторно-сладким вкусом		прозрачная жидкость без запаха		концентрированная жидкость светло-коричневого цвета с приятным тонким ароматом, сладковатым вкусом			довольно приятный: цитрусовый или фруктовый вкус
фармакологическая несовместимость с другими фармакопейными (препаратами)	усиливает действие препаратов, направленных на стимулирование ЦНС. Его действие противоположно действию препаратов, угнетающих ЦНС [6]	не следует сочетать с мочегонными средствами; не назначают совместно с кислыми жидкостями		хорошо совместим с питьевой и минерализованной водой, безалкогольными напитками [1]		может взаимодействовать с лекарствами, метаболируе-мыми в печени, лекарствами для снижения уровня сахара, фенитоином, а также растениями и добавками с аналогичным действием [1]			Употребление сиропа лучше не сочетать с приемом пищи

Дополнительно в состав антистрессового напитка нами предложен L-карнитин, усиливающий естественные анаболические процессы организма (таблица 3).

Из представленных в таблице 2 характеристик видно, что функциональные ингредиенты относятся к малотоксичным соединениям (малоопасная угроза жизни и здоровью спортсменов), они не способствуют формированию потребительского неприятия. Кроме этого предложенные компоненты обладают хорошей растворимостью, что позволяет максимально экстрагировать действующие начало этих биологически активных компонентов и создавать прозрачные напитки. В свою очередь, заявленная производителями фармакологическая совместимость компонентов с другими фармакопейными препаратами, позволит избежать побочных действий в случае необходимости применения дополнительных лекарственных средств. Действие на организм человека действующих начал БАД, предлагаемых нами в состав антистрессового напитка, представлено в таблице 3.

Таблица 3

Действие на организм человека основных функциональных ингредиентов антистрессового напитка (обобщенные данные с медицинского портала Medside [6] и официального сайта группы компании Biosan [1])

Ингредиент (компонент)	БАД или вещество – носитель ингредиента	Действие на организм
силимарин	сироп или экстракт расторопши	1. Защитное и восстанавливающее действие на мембраны клеток, активирующее рост новых клеток и синтез белковых молекул, увеличивающее выработку желчи и нейтрализующее действие ядовитых веществ. 2. Положительно влияет на кровь и иммунную систему (уменьшает высвобождение гистамина), снижает уровень холестерина и количество липопротеидов высокой плотности в кровотоке, увеличивает воспроизводство T-лимфоцитов. 3. Антиоксидантный эффект силимарина в 10 раз превосходит витамин E и многие другие антиоксиданты, такие как витамины A и C, селен. 4. силимарин на 60 % снижает время сна, вызванного отравлением четыреххлористым углеродом.
Левокарнитин	L-карнитин	1. Усиливает естественные анаболические процессы организма, улучшает вывод циркулирующего в кровеносной системе кислорода. 2. Вещество восстанавливает функции щитовидной железы, стимулирует регенерацию клеток и тканей, активизирует жировой метаболизм, улучшает аппетит. 3. Средство способно увеличивать ферментативные свойства пищеварительной системы, усиливает секреторность желез.
Глицирризин (глицирризиновая кислота)	Солодка голая (лакричный корень)	1. Питает мозг, успокаивает умственное напряжение, вызывает чувство удовлетворения и гармонии. 2. Усиливают иммунитет, помогают бороться с аллергией и инфекциями, а также активней противостоять стрессам, отхаркивающее средство при всевозможных бронхитах и пневмонии. 3. Отвар корня сегодня может применяться как легкий антидепресант. 4. Обладает противовоспалительным действием и уменьшает сосудистую проницаемость.
Селен	Концентрат водный пищевой добавки «Антиоксилен-1» селениум+» марка БВ-1	1. Воспроизводство поколений, развитие организма, предотвращение старения. 2. Необходим для поддержания работы иммунной, антиоксидантной и детоксикационной систем организма. 3. Микроэлемент ингибирует образование перекисей, прерывает цепь свободно радикального окисления и нейтрализует свободные радикалы в момент их возникновения.

Продолжение таблицы 3

Ингредиент (компонент)	БАД или вещество – носитель ингредиента	Действие на организм
Элеутерозиды	Экстракт элеутерококка колючего	1. Отличное стимулирующее и тонизирующее средство, повышает работоспособность, общее самочувствие и деятельность мозга. 2. Хорошо помогает справиться с большими физическими и умственными нагрузками, наполняет организм энергией и жизненной силой, возбуждает мышечную и умственную активность, помогают справиться с депрессиями и неврозами. 3. Стимулирует синтез иммуноглобулинов, Повышаются защитные показатели организма, устраняет сонливость, синдром хронической усталости. Избавляет от симптомов переутомления. 4. Адаптогенное действие элеутерококка позволяет использовать его для повышения сопротивляемости организма к вредным факторам различного происхождения, также применяют как антитоксическое и противолучевое средство. 5. Адаптирует к суровым климатическим условиям. Улучшает пищеварительный процесс. 6.Рекомендуется также и при болезни Альцгеймера

Из приведенных в таблице 2 характеристик следует, что функциональные ингредиенты способны оказывать сильное воздействие на мозг (способствуют увеличению углеводного обмена, снятию мозговой усталости), они обладают сильным тонизирующим эффектом, имеют ярко выраженные адаптогенные и антиоксидантные свойства. Все это говорит о том, что предложенное оригинальное средство (патент РФ № 2475257) [7] для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям позволит добиться требуемого эффекта восстановления работоспособности.

Выводы

Запатентованный ингредиентный состав протекторной защиты органов-мишеней и повреждаемых стрессом систем организма содержит адаптогены, гепатопротекторы и антиоксиданты, разрешенные Министерством здравоохранения и социального развития для безрецептурного применения в составе пищевых продуктов, а также оригинальный комплекс биоэлементов, приближенный к составу грудного женского молока.

Оригинальность действия запатентованного средства состоит в организации комплексной защиты систем организма от повреждающего влияния избытка стрессовых гормонов:

– во-первых, использовано известное влияние элеутерококка, который обеспечивает быстрое восстановление функций ЦНС, т.е. снятие так называемой «мозговой усталости»;

– во-вторых, влияние всего комплекса ингредиентов настойки элеутерококка способствует расширению всего капиллярного русла миокарда, что противодействует типичному для стресса – спазму венечных артерий;

– в-третьих, применение экстракта расторопши обеспечило не только общее гепатопротекторное действие, но и позволило предотвратить лактатное «закисление мышц» и многократно увеличило «лактатный порог», а также обеспечило длительное эндогенное энергообеспечение работающих мышц без экзогенной углеводной подкормки при исчерпании запасов мышечного и печеночного гликогена. Добавление в состав напитков антистрессовой направленности глицерама способствует коррекции вкуса композиции, придания ей безуглеводной сладости. И что более важно, добавление глицерама способствует усилению дренажной функции бронхо-легочной системы.

Список литературы

1. Биологические активные добавки: Biosan [Электронный ресурс] / Биосан © 2010. Разработка: Zenonis. – Режим доступа : http://www.biosan-group.ru/. – 23.12.2016.

2. Волчегорский, И.А. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма / И.А. Волчегорский [и др.]. – Челябинск, 2000. – 167 с.

3. Герасимов, Е.М. Влияние антистрессовых спортивных напитков на восстановление работоспособности после мышечных перегрузок [Электронный ресурс] / Е.М. Герасимов, Л.Н. Третьяк, В.Н. Ячевский, А.В. Скальный // Вестник восстановительной медицины, 2011. – № 5. – С. 16-20.

4. Герасимов, Е.М. Ингредиентный состав многофункциональных пищевых напитков. Методическое руководство для тренеров и спортсменов высшей квалификации // Е.М. Герасимов, Л.Н. Третьяк, В.Н. Ячевский. – Оренбург, ИП Кострицын, – 2010. – 70 с.

5. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика / Ф.З. Меерсон. М.: Наука. – 1981. – 278 с.

6. Медицинский портал: Medside [Электронный ресурс] / Medside.ru © 2011-2016. – Режим доступа: http://medside.ru/. – 23.12.2016.

7. Пат. 2475257 Российская Федерация, Средство для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям / авторы и патентообладатели: Третьяк Л.Н., Герасимов Е.М. –№2011125924/15; заявл. 22.06.2011; опубл. 20.02.2013, Бюл. № 5. – 16 с.

8. Полиевский, С.А. Основы индивидуального и коллективного питания спортсменов / С.А. Полиевский. – М: Физкультура и спорт, 2005. – 384 с.

9. Третьяк, Л.Н. Технология производства пива с заданными свойствами: монография / Л.Н. Третьяк. – СПб.: Изд-во Профессия, 2012. – 463 с.

10. Шубик, В.М. Иммунологическая реактивность юных спортсменов / В.М. Шубик, М.Я. Левин, М.: Физкультура и спорт, 1982. –136 с.

Код для цитирования: Скопировать