Тема�Біотехнології біологічно активних добавок, харчових добавок, біологічно активних сполук

​

Лекція

Характеристика біологічно

активних добавок

Біологічно активні добавки (БАД)

​

Біологічно активні добавки (БАД) до їжі – додаткове джерело дефіцитних харчових і біологічно активних компонентів.

Біологічно активні добавки

Це композиції натуральних або ідентичних натуральним біологічно активних речовин (БАР), що призначені для безпосереднього приймання з їжею чи внесення до складу харчових продуктів з метою збагачення раціону певними харчовими, біологічно активними речовинами та їхніми комплексами.

Функціональне харчування

Функціональне харчування - це систематичне вживання продуктів природного походження, що проявляють регулювальну дію на організм людини в цілому чи на окремі його системи та органи.

Необхідність і доцільність

функціональне харчування:

​

• Поповнення недостатнього надходження з

раціоном білка і окремих незамінних амінокислот, ліпідів і окремих жирних кислот, вуглеводів і цукрів, вітамінів і вітаміноподібних речовин, макро- і мікроелементів, харчових волокон та ін .;

​

• Зменшення калорійності раціону;

​

• Підвищення неспецифічної резистентності (стійкості) організму до різних несприятливих факторів;

​

• Підтримка функцій організму в межах фізіологічної норми;

​

• Зв'язування в шлунково-кишковому тракті і виведення чужорідних речовин, токсинів, алергенів;

​

• Підтримка нормального складу та функціональної активності кишкової мікробіоти.

Лiкувально-профiлактичне харчування

Лiкувально-профiлактичне харчування – це спеціально підібране харчування (харчові продукти або готові страви), яке рекомендовано працівникам, зайнятим на роботах із шкідливими умовами праці, для зміцнення їx здоров’я i запобігання виникненню в них професійних захворювань.

Мета лікувально-профілактичного харчування:

​

• підвищити захисні функції фізіологічних бар’єрів організму (печінки, шкіри, слизових оболонок травного каналу (ТК), верхніх дихальних шляхів);
• активізувати процеси зв’язування і виведення з організму отрут і продуктів їх обміну;
• підтримати функціональний стан органів та систем - мішеней, на які можуть впливати шкідливі фактори;
• підвищити антитоксичну функцію певних органів і систем організму (печінки, легень, нирок);
• компенсувати дефіцит певних харчових речовин (незамінних амінокислот, поліненасичених жирних кислот, вітамінів, мікроелементів).

Переваги біологічно

активних добавок:

​

• швидке усунення дефіциту біологічно активних речовин;

​

• посилення та прискорення зв’язування і виведення ксенобіотиків з організму;

​

• можливість індивідуального підбору оптимального співвідношення біологічно активних речовин;

​

• забезпечення оптимізації харчування як у лікувальних закладах, так і в домашніх умовах;

​

• чітко регламентований склад, що постійно контролюється, легкість транспортування, можливість довготривалого зберігання;

​

• можливість немедикаментозного безпечного шляху регулювання та підтримки функцій окремих органів і систем організму;

​

• можливість задоволення змінених фізіологічних потреб хворої людини в нутрієнтах.

Можливий негативний вплив

біологічно активних добавок

​

• Високі дози бета-каротину пов‘язані з більшим ризиком розвитку раку легень серед курців;
• Перевищення дози самого вітаміну A може призвести до нудоти, блювання та розмитого бачення;
• Надмірна кількість кальцію та вітаміну D потенційно збільшує ризик виникнення каменів у нирках;
• Надлишок вітаміну E може збільшити ризики виникнення інсульту;
• Надлишок вітаміну B6 викликає порушення роботи нервової системи;
• Вітамін С в результаті тривалого застосування у великих дозах може перетворитися з антиоксиданту на прооксидант, що руйнує структуру клітин;
• Антиоксидантні добавки, такі як вітаміни С і Е, можуть знизити ефективність деяких типів хіміотерапії раку.

Біологічно активні добавки

Ринок біологічно активних добавок або парафармацевтичний ринок

​

За споживанням біодобавок лідирують Японія (до 90% населення), США (80%), Європа (50%).

​

Українці першій трійці лідерів не конкуренти – за деякими даними кількість тих, хто вживає БАДи час від часу не перевищує 10%, а на постійній основі їх приймають не більше 3%.

​

Перше місце по виробництву належить США (35% всього світового обсягу дієтичних добавок).

Популярність біологічно активних добавок

Антоціани

Флавоноли

Каротиноїди

Фармаконутриціологія

Харчові волокна

Вітамінізовані суміші

Кальцієві і каротиноїдні добавки

Замінник цукрози

Класифікація біологічно активних добавок

Нутрицевтики

Пробіотики

(еубіотики)

Парафармацевтики

Класифікація біологічно активних добавок

Нутрицевтики – це БАД, які використовуються для корекції хімічного складу їжі

Пробіотики - БАД, до складу яких входять живі мікроорганізми та/або їхні метаболіти, які нормалізують склад та біологічну активність мікробіоти травного тракту.

Класифікація біологічно активних добавок

Класифікація біологічно активних добавок

Парафармацевтики - біологічно активні речовини, які регулюють процеси життєдіяльності та застосовуються для профілактики, допоміжної терапії та підтримки в фізіологічних межах функціональної активності органів і систем у кількості, що не перевищує добову терапевтичну дозу.

Нутрицевтики

Нутрицевтики - концентрати БАР, що збагачують раціон харчування людини певними речовинами або комплексами цих речовин, щоб рівень їх вмісту в раціоні відповідав фізіологічним потребам.

Нутрицевтики - есенціальні нутрієнти - природні інгредієнти їжі, такі як вітаміни та їх похідні; поліненасичені жирні кислоти; деякі мінеральні речовини; харчові волокна; мікро- та макроелементи.

Основні функції нутрицевтиків:

​

• усунення дефіциту есенціальних харчових речовин;

​

• підвищення неспецифічної резистентності організму;

• імуномодулювальна дія;

​

• спрямована зміна метаболізму для максимального задоволення потреб у харчових речовинах у хворих людей;

​

• зв’язування та виведення ксенобіотиків;

​

• профілактика низки хронічних захворювань.

Приклади нутрицевтиків,

наявних на ринку України

Харчові волокна

​

Харчові волокна — складний комплекс біополімерів лінійної і розгалуженої структури з великою молекулярною масою.

Функції лікувально-профілактичних продуктів, збагачених харчовими волокнами

​

знижують вміст холестерину в плазмі крові,

зв’язують жовчні кислоти,

нормалізують склад мікробіоти травної системи,

сприяють виведенню з організму токсинів, важких металів і

радіонуклідів.

​

Харчові волокна

Пробіотики

Пробіотики - це живі мікроорганізми чи синтезовані ними продукти, що позитивно впливають на здоров’я людини і тварин.

Представники родів Bifidobacterium і Lactobacillus - найтиповіші представники цієї групи.

Позитивний вплив пробіотиків

​

Колонізація травного тракту пробіотичними мікроорганізмами, які є антагоністами умовно-патогенних і патогенних бактерій, вірусів, грибів і дріжджів;

Нормалізація порушеного балансу мікроорганізмів у кишечнику;

​

Посилення функціональної активності в організмі;

​

Детоксикаційна та захисна функції.

Вимоги до пробіотиків

Доведена клінічна ефективність

​

Відсутність побічних ефектів при тривалому використанні

​

Резистентність до шлункового соку, жовчі, фенолу, лізоциму, травних ферментів

​

Антагонізм до патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів

​

Висока біосинтетична активність

​

Швидка реактивація біомаси в біотопах людини

​

Імуномодулюючі властивості

​

Стимулююча дія на індигенну фізіологічну біоту

​

Природна резистентність до антибіотиків

​

Відповідність видового складу мікробіоти «місцевій» у географічному відношенні індигенній мікробіоті населення

Побічні ефекти пробіотиків

​

Побічні ефекти, які можуть бути пов’язані з пероральним вживанням пробіотиків:

​

розвиток інфекційних процесів;

​

метаболічні розлади;

​

надмірна імуностимуляція лімфатичного апарату кишечника;

​

формування нових клонів мікроорганізмів, причиною чого є передача генів, відповідальних за експресію чинників патогенності.

Вимоги до мікроорганізмів, які використовуються у складі пробіотиків

Мають бути ізольовані з організму здорової людини тієї місцевості, для населення якої вони будуть призначені

​

Повинні володіти корисною дією на організм, підтвердженою лабораторними дослідженнями і клінічними спостереженнями

​

При введенні у великих кількостях повинні мати мінімальну здатність до транслокації з просвіту травного тракту у внутрішнє середовище організму

​

При тривалому використанні не повинні викликати побічних ефектів

​

Повинні мати колонізаційний потенціал (бути стійкими до низьких значень рН, жовчних кислот, антимікробних субстанцій)

​

Повинні мати стабільні характеристиками як у клінічному, так і в технологічному плані

​

Повинні мати високу швидкість росту і розмноження в умовах, близьких до таких в різних біотопах людини

​

Повинні мати чітке фізіолого-біохімічне і генетичне маркування як для виключення фальсифікації, так і для періодичного контролю ідентичності вихідних пробіотичних штамів і виробничих культур у процесі їх експлуатації

Мікроорганізми у складі пробіотиків

​

Ключовою групою мікроорганізмів з доведеними корисними властивостями для здоров’я людини є сахаролітичні, аспорогенні, грампозитивні бактерії родів Bifidobacterium і Lactobacillus.

Bifidobacterium

Lactobacillus

Мікроорганізми у складі пробіотиків

Escherichia

Enterococcus

Saccharomyces

Bacillus

Класифiкацiї пробiотикiв

​

• за кiлькiстю компонентiв:

монокомпонентнi (монопробiотики);

монокомпонентнi сорбованi;

полiкомпонентнi (полiпробiотики);

комбiнованi (симбiотики).

​

• за складом:

бiфiдовмiснi;

лактовмiснi;

колiвмiснi;

тi, що складаються зi спорових бактерiй;

тi, що складаються із сахаромiцетiв

Промислова класифікація пробіотиків

​

І покоління – монокомпонентні препарати. Містять один штам бактерій (біфідобактерій, лактобактерій та ін.);

​

ІІ покоління – антагоністи, що самостійно елімінуються з організму. Складаються із бацил та дріжджоподібних грибів;

​

ІІІ покоління – комбіновані препарати. Містять кілька штамів бактерій. Бактерії, що входять до його складу можуть відноситись до одного або різних видів та посилюють дію один одного;

​

IV покоління – синбіотики – комбінація пробіотичного і пребіотичного компоненту;

​

V покоління – рекомбінантні або генно-інженерні пробіотики створені на основі генно-інженерних штамів мікроорганізмів, їх структурних компонентів та метаболітів, мають задані характеристики.

Найбільш відомі пробіотичні препарати, що використовуються в Україні

Пребіотики

​

Пребіотики - речовини або добавки, більшість яких не абсорбуються в кишечнику людини, але позитивно впливають на організм господаря шляхом стимуляції росту і/або активації метаболізму корисних представників його мікробіоти.

Пребіотики

неперетравлювані

олігосахариди (НПО)

мікроводорості

окремі вітаміни та їхні похідні

біологічно активні

імунні білки

Неперетравлювані олігосахариди (НПО)

Це сполуки, що не гідролізуються і не засвоюються в тонкій кишці, а досягають товстої в незмінному вигляді, оскільки в організмі людини і тварин немає ферментів, які їх розщеплюють.

Класи неперетравлюваних олігосахаридів

​

коротко- і середньоланцюгові олігомери

• із залишків фруктози - фруктоолігосахариди, фруктани, в тому числі інулін;

​

• із залишків глюкози - глюкоолігосахариди, глюкани і декстрани;

​

• із залишків галактози - галактоолігосахариди;

​

• олігосахариди, що походять з рослинних клітинних стінок, бобів сої, меду, сироватки, грудного молока.

Фруктан

Декстран

Фруктоолігосахариди (ФОС)

​

Фруктоолігосахариди - інулін та інуліноподібний фруктан.

​

Інулін отримують з рослин (аспарагусу, цукрових буряків та цибулі).

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Інуліноподібний фруктан - мікробного походження (продуценти Aspergillus, Aureobasidium, Arthrobacter, Fusarium, Claviceps, Saccharomyces).

�

Користь фруктоолігосахаридів

​

Стимулювання розмноження біфідо- та лактобактерій

​

Поліпшення засвоєння кальцію, магнію, заліза та інших мінералів

​

Нормалізація рівню сироваткового холестерину і тригліцеридів

​

Зниження артеріального тиску в літніх людей

​

Регуляція метаболізму жовчних кислот

Мікроводорості як пребіотики

​

Хлорела, спіруліна, окремі синьо-зелені й бурі морські водорості.

Spirulina platensis

Сhlorella vulgaris

Окремі вітаміни та їхні похідні як пребіотики

Біологічно активні імунні білки як пребіотики

Лактоглобуліни та глікопептиди

Парафармацевтики

​

Це біологічно активні добавки, яким притаманна певна фармакологічна активність і які застосовуються для профілактики, допоміжної терапії та підтримки у фізіологічних межах функціональної активності органів і систем.

Парафармацевтики на основі природної сировини

​

• мінеральні субстрати (мумійо - гірська смола);

​

• продукти рослинного синтезу або фітодобавки (фіточаї ти трав’яні збори);

​

• продукти тваринного синтезу (тваринні отрути, жовч, панти - роги оленів);

​

• продукти мікробного синтезу чи еубіотики;

​

• продукти бджільництва (мед, прополіс);

​

• рослинні екстракти з високим вмістом фізіологічно активних речовин: лимонник, женьшень, елеутерокок, золотий корінь родіола, морські водорості.

Парафармацевтики

Мумійо

Фіточай

Панти

Продукти мікробного синтезу

Прополіс

Золотий корінь

родіола

Основні функції парафармацевтиків

Адаптація до екстремальних умов

​

Допоміжна терапія:

регуляція в фізіологічних межах функціональної активності

органів та систем,

регуляція нервової діяльності,

активація і стимуляція роботи окремих органів та систем,

регуляція мікробіоценозу кишкового тракту

Класифікація парафармацевтиків

Імуномодулятори

​

Адаптогени

​

Гіполіпідемічні засоби

​

Регулятори систем та функцій організму

Імуномодулятори

Імуносупресанти

Імуностимулятори

Адаптогени

Гіполіпідемічні засоби

Регулятори систем та функцій організму, які використовуються:

​

• у складі антиоксидантної терапії при серцево-судинних захворюваннях (таблетки «КардіоАктив»);
• для нормалізації вуглеводного обміну при цукровому діабеті (капсули «Альба»)
• у складі комплексного лікування запалення сечового міхура та нирок (капсули «Flavia»);
• для поліпшення обмінних процесів молочних залоз (капсули «Маммолен»);
• для поліпшення венозного кровообігу (таблетки «Венодіол»);
• для поліпшення функцій зору (таблетки «Чорниця форте»);
• для лікування артрозу, артриту та радикуліту (саше «Глюкозамін»);
• для лікування захворювань передміхурової залози в чоловіків і поліпшення статевої функції (капсули «Правенор»);
• у терапії порушень менструального циклу в жінок та в період клімаксу і менопаузи (фітоестрогени) (капсули «Нормоцикл»);
• як заспокійливі та снодійні (капсули «Валеріанівна»);
• з природними ферментами (ферментний препарат лактази капсули «Мамалак»).

Регулятори систем та функцій організму, які:

​

• впливають на органи дихання та порожнину рота (краплі фітоконцентрату «Бронхін», льодяники «Вікс»);
• впливають на функції органів травлення (краплі фітоконцентратів «Норк», олія у флаконах «Олія з насіння льону»);
• зменшують алергічні реакції (антигістамінні) (краплі фітоконцентрату «Алергіл»);
• поліпшують обмін речовин (капсули «L-карнітин»);
• підвищують стійкість печінки до впливу патологічних факторів та відновлюють її функції (гепатопротектори): (капсули «Гепабене», таблетки «Детоксил).

Фітодобавки та біокоректори

в харчовій промисловості

Молочні продукти із

наповнювачами з ягід

Фітодобавки на

основі топінамбура

Напої із сироватки

з фітодобавками

Біокоректори

Підвищують стійкість організму людини до негативних впливів навколишнього природного середовища

​

Забезпечують профілактику розвитку багатьох захворювань

​

Впливають на обмін речовин в організмі

Усувають елементну недостатність, яка лежить в основі патогенезу захворювань

Основні біокоректори:

• гемоглобін

​

• продукти з кісток тварин

​

• морські гідробіонти

​

• лізоцим

Технологічні аспекти отримання біологічно активних добавок

Підготовка сировини

Контроль якості використовуваної сировини

Підготовка сировини

(очищення, подрібнення, розчинення, концентрування, виділення, сушіння, модифікація, кріооброблення і т.д.)

Підготовка наповнювачів

(очищення, подрібнення, просіювання, згущення, розчинення, фільтрація)

Підготовка продуктів до пакування

(гранулювання, сушіння, фільтрація, стерилізація, формоутворення)

Упакування та маркування

Виробничий контроль якості та безпеки

Основні групи біологічно активних добавок, одержуваних у промисловості

Різні форми випуску БАД

Будьте здорові!

​

Дякую за увагу!