МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ

МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПРЕПАРАТОВ ПРОБИОТИКОВ: ЙОД, СЕЛЕН, ЖЕЛЕЗО

Микроэлементы — химические элементы, присутствующие в тканях человека, животных и растений в так называемых следовых количествах (тысячные доли процента и ниже) и необходимые для нормальной жизнедеятельности. Микроэлементы входят в состав ферментов, гормонов, витаминов и других биологически важных веществ, принимающих непосредственное участие в промежуточном обмене веществ, оказывая влияние на основные функции организма (развитие, рост, размножение, кроветворение и др.).

В ассортименте представленных биоконцентратов имеются инновационные пробиотики, содержащие в своем составе дозированное количество йода, селена и железа в биодоступной органической форме. О роли микронутриентов в профилактике различных алиментарных болезней смотрите в разделе: Витамины и микроэлементы в профилактике заболеваний

 

БИОДОСТУПНАЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ ФОРМА МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

Как известно, биодоступность это главный показатель эффективности того или иного препарата, характеризующий количество потерь терапевтически активного вещества при его усвоении и использовании организмом. Иными словами она показывает количество вещества, которое достигает системного кровотока и становится доступно в месте приложения его действия. Величину биодоступности измеряют процентным отношением количества действующего вещества в крови к введенной дозе. Этот показатель бывает максимальным (100%), только при внутривенном введении препаратов. При любых других путях введения (например, перорально), биодоступность веществ никогда не достигает максимума, поскольку полнота и скорость их всасывания зависят от многих факторов биологического и фармацевтического характера.

Биодоступность является наиважнейшим показателем, эффективности препаратов, которым необходимо руководствоваться при их разработке и внедрении, а также при их выборе (назначении) для приема в лечебно-профилактических целях. В нашем случае, биодоступность непосредственно связана с понятием усвояемости микронутриентов, т.к. вводятся они с пробиотиками перорально и всасывются преимущественно в тощей кишке. В частности, что касается "Йодпропионикса", то использование пробиотических микроорганизмов, которые являются регуляторами микробиоценоза кишечника, позволяет наладить механизм проникновения йода в щитовидную железу и обеспечить поступление в организм лучше усваиваемой органической формы йода (прим.: в результате реакций замещения, йод присутствует в тирозине и/или гистидине). То же самое касается и "Селенпропионикса" (прим.: за счет образования селеноцистеина и селенометионина). Согласно мнению участников международного совещания «Проблема преодоления недостаточности селена в Российской Федерации», проводившегося в конце 90-х гг в Тюмени, наиболее перспективными тогда были названы биопрепараты, которые содержали бы в своем составе такие органические формы селена, как селеноцистеин или селенометионин. Этого удалось добиться с помощью бактерий. Органическая форма селена – селенометионин (SeMet) – позволяет микроэлементу в 35 раз активнее включаться в процессы обмена веществ в организме, что свидетельствует о его более высокой биодоступности по сравнению с неорганической формой селена.

Органическая форма. Применительно к разработанным биопрепарам, биодоступность (см. выше) содержащихся в них веществ, тесно связана с их органической формой потребления. Органическая форма достигается ферментативным путем, за счет использования закваски на чистых культурах пробиотических микроорганизмов (пропионовокислых бактерий и бифидобактерий), которая способствует образованию прочных (!) йод- (селен-, железо-) содержащих органических соединений (аминокислот, ферментов), которые хорошо усваиваются организмом. Кроме того, разработанные продукты обладают высокой биологической ценностью и антимутагенной активностью, а также высокой степенью пищевой безопасности. Всего этого удалось добиться благодаря инновационности подхода в создании нутрицевтических препаратов нового поколения.

Органический и неорганический селен

При применении Селенпропионикса, содержащего дозированное количество селена в органической форме, передозировки не зафиксированы.

Недостаточность селена в питании является весьма распространенным состоянием, влекущим за собой различные неблагоприятные последствия. Согласно современным данным дефицит селена характерен для ряда стран, в том числе и для некоторых регионов России. Это ставит на повестку дня вопрос о снабжении соединениями биодоступного селена достаточно широких групп населения, а что же такое биодоступный селен?

Корректная постановка вопроса об оптимальной форме поступления соединений селена в организм невозможна в отрыве от представлений об обмене селена в организме.

В естественных условиях селен поступает в организм человека и животных, главным образом, в органическом виде (селенсодержащих аминокислот - селенометионина и селеноцистеина) растительного происхождения.

Искусственное снабжение организма селеном при его пищевом дефиците может осуществляться:

• в форме неорганического селена (селенита или селената натрия);

• в форме органических соединений селена микробиологического происхождения.

Все эти соединения селена легко всасываются в желудочно-кишечном тракте. Однако судьба органической и неорганической форм селена в организме оказывается различной.

Неорганический селен:

Неорганический селен, поступающий в организм в форме селенат- и селенит-анионов, быстро восстанавливается до селеноводорода. Избыточные количества селеноводорода крайне медленно подвергаются утилизации с образованием спиртосодержащих соединений селена. Эти соединения селена активно выделяются с мочой, а диметилселенид - в больших количествах также и с потом. Лишь строго определенное количество селена, входящего в состав селеноводорода, включается в процесс синтеза специальных селенсодержащих белков, таких как глутатионпероксидаза и др.

Дело в том, что у человека селен входит в состав этих белков исключительно в виде селена, связанного с аминокислотой цистеином, т. е. в виде селеноцистеина. Количества же свободного цистеина строго ограничены, поскольку в организме человека цистеин, как правило, находится в соединении с серой («близким родственником» селена по таблице Менделеева и ближайшим конкурентом за свободный цистеин).

При поступлении в организм избыточных количеств неорганического селена, не обеспеченного достаточным количеством цистеина, он может накапливаться в тканях в форме свободного гидроселениданиона, который крайне токсичен.

Организм имеет ограниченные способности его утилизации, поэтому опасность передозировки при приеме неорганического селена очень высока из-за его высокой токсичности. По этой причине большинство специалистов по селену рекомендуют принимать только органически связанный селен и селенсодержащие растительные белки как более предпочтительную форму снабжения организма селеном в профилактических целях. Препараты с неорганическим селеном в силу их высокой токсичности должны приниматься только под строгим наблюдением врача.

Прим.: Препараты неорганического селена первого поколения – сернистый селен и селенит натрия, а также их аналоги вообще плохо усваиваются организмом и могут вызывать побочные явления в виде тошноты и болей в животе, и это в лучшем случае. Если Вы перестарались с употреблением селена, это незамедлительно скажется на Вашем здоровье: появится ломкость ногтей, аллопеция (очаговое выпадение волос), артрит, мышечные боли, выпадение волос, ухудшение состояния кожи (покраснение, изъязвление, шелушение), гниение зубов, снижение функции печени и почек, проблемы с иммунитетом, нарушения в нервной системе.

См.:Органически связанный селен

Рис. 1. Селеносодержащие аминокислоты (прим.: при применении селенпропионикса в организм поступает органический селен)

Основным преимуществом органического селена перед его неорганической формой, кроме низкой токсичности, являются его широкие возможности по накоплению и депонированию в человеческом организме. При потреблении избытка органического селена (селенометионина SeMet и селеноцистеина SeCys) они легко занимают «свободные места» одноименных аминокислот в обыкновенных белках. Емкость этого «консервативного депо» селена в организме очень велика. С этим обстоятельством связана низкая токсичность селенометионина в сравнении с селенитом и другими формами неорганического селена. Однако, нормальное поступление органически связанного селена с пищей маловероятно.

В настоящее время не существует достаточно простых способов определения содержания селена в пище. Два участка земли, отстоящие друг от друга всего на милю, могут различаться по содержанию этого минерала в тысячу раз. Интенсивное земледелие, эрозия почвы и, особенно, кислотные дожди, вносят свой вклад в обеднение почвы селеном и, в конечном счете, того, что мы едим.

Поэтому к пищевым таблицам, претендующим на перечисления состава питательных веществ в разнообразных фруктах и овощах, следует относиться с известной долей недоверия. Селен не нужен для роста фруктов и овощей; мясо и другие белковые продукты тоже не обязательно его содержат. Поэтому хорошими источниками селена - орехи, яйца, мясо и цельнозерновые продукты являются лишь чисто теоретически. Низко-белковая углеводная диета ставит под угрозу снабжение организма селеном; то же справедливо в отношении потребления больших количеств очищенных зернопродуктов. Ни в коем случае нельзя забывать, что использование рыбьего жира и полиненасыщенных растительных масел — подсолнечного, кукурузного и льняного — к несчастью, может повышать потребность организма в селене. Для решения этой проблемы необходим прием специализированных продуктов, таких как биологически активная добавка «Селенпропионикс», содержащая дозированное (!) количество органически связанного (биоусвояемого) селена.

Органический и неорганический йод

При применении Йодпропионикса, содержащего дозированное количество йода в органической форме, передозировки не зафиксированы.

Что касается биодоступности и уровня токсичности йода, то также, как и для селена (см. выше), безопасной и биологически ценной для организма является его органическая форма. В отличие от неорганического йода (им легко отравиться, так как организм не контролирует количественное поступление такого вида в ткани и органы) «Йодпропионикс» содержит органически связанный йод, который усваивается организмом только в тех количествах, которые ему необходимы.

Также, как и в случае селена, в пробиотике с йодом образована прочная связь микроэлемента с определенными аминокислотами (гистидином и тирозином), которые выполняют своеобразную функцию лекарственных препаратов. Единственное различие состоит в том, что они действуют естественным образом, снабжая организм всем, в чем он нуждается для выполнения своей работы, однако без неминуемого риска побочных действий, присущего медикаментам. Мы всегда нуждаемся в аминокислотах для сохранения и улучшения здоровья, равно как и для лечения болезней, и особенно в таких, которые сейчас нам не может дать пища.

См.: Органически связанный йод

Прим.: Калия йодид в традиционной форме при приеме внутрь обладает рядом побочных эффектов: тошнота, рвота, жидкий стул, боли в животе, беспокойство, головная боль, изменение функции щитовидной железы (гипертиреоз, гипотиреоз), гиперкалиемия, паротит, йодная токсичность (спутанность сознания, нерегулярные сердечные сокращения; онемение, покалывание, боль или слабость в конечностях; слабость); йодизм (при длительном применении, особенно в высоких дозах): жжение во рту или горле, металлический вкус во рту, повышенное слюноотделение, болезненность зубов и десен, покраснение конъюнктивы, отек век, ринит, лихорадка, артралгия, акне, дерматит (эксфолиативный и др.), эозинофилия. Возможны разннобразные аллергические реакции: отек Квинке (ангиоэдема), геморрагии, крапивница. При передозировке йодида калия может появиться рвота, боли в животе, окрашивание слизистой оболочки полости рта в коричневый цвет, насморк, бронхит, отек голосовых связок, кровотечение из мочевыводящих путей, анурия, падение артериального давления - шок, коллапс и летальный исход.

О преимуществах органической формы йода в "Йодпропиониксе" см. также в п. "важный момент" раздела "Инновационность пробиотиков" - ред.

---

Тема безопасности форм потребления эссенциальных микроэлементов йода и селена актуальна до сих пор. Однако несмотря на разнообразие мнений по данному вопросу, очевидно, что применение биопрепаратов с дозированным (!) содержанием органических (биоусвояемых) форм данных микроэлементов является более предпочтительным в профилактике и лечении йод- и селен-дефицитных заболеваний.

---

 Более подробную информацию о "новизне" и "изобретательском уровне", вложенных в уникальные биоконцентраты см. в разделе об инновационности разработок.

Клиническая апробация предлагаемых нашей компанией препаратов бифидобактерий и пропионовокислых бактерий, обогащенных микроэлементами показала их высокую эффективность в профилактике и лечении алиментарных заболеваний). Это связано как с ферментативным характером  микроэлементного обеспечения (в частности, пропионовокислые бактерии синтезируют высокое количество серусодержащих аминокислот: цистеин и метионин, с которыми связываются микроэлементы и переходят в органическую биодоступную форму), так и с тем, что пробиотические микроорганизмы регулируют процессы всасывания микронутриентов в тонком кишечнике и, тем самым, способствуют более эффективному устранению дисэлементозов в организме. Таким образом, с целью повышения степени удовлетворения потребностей и пожеланий потребителей были разработаны инновационные биологически активные добавки нового поколения на основе пробиотических микроорганизмов, обогащенных микроэлементами для  профилактики и лечения йод- селен- и железодефицитных состояний.

Дополнительный краткий обзор:

1. ЙОДСОДЕРЖАЩИЕ И СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИЕ ПРОБИОТИКИ

Как известно, дефицит Йода и дефицит Селена взаимосвязаны между собой и являются причиной многих наиболее опасных алиментарных заболеваний. Именно поэтому  было уделено особое внимание изучению взаимодействия пробиотических бактериальных культур с данными микроэлементами с целью создания (самых эффективных на сегодняшний день по биодоступности) йодсодержащих и селенсодержащих препаратов.

В результате были подобраны оптимальные дозы йодида калия и селенита натрия при культивировании пробиотических микроорганизмов. Установлено, что пропионовокислые бактерии  обладают более высокой устойчивостью к селениту натрия и иодиду калия.  Отмечено, что с повышением концентрации селенита натрия в питательной среде увеличивается содержание экзополисахаридов, вязкость культуральной жидкости, антимутагенная активность и выход биомассы.

Выявлено, что пробиотические бактерии обладают способностью накапливать селен в высоких концентрациях и противостоять токсическому действию микроэлемента, тогда как йодид калия при более низких концентрациях задерживает их рост. Полученные результаты свидетельствуют, что пробиотические бактерии являются перспективными объектами биотехнологического получения органических форм йода и селена.

Применение бифидо- и пропионовокислых бактерий при ферментативном йодировании и селенировании позволяет получить препараты пробиотики с полифункциональными свойствами. Высокая ферментативная активность пробиотических микроорганизмов способствует более эффективному протеканию реакций йодирования и селенирования аминокислот в питательной среде, что повышает биодоступность микроэлементов.

• «Селенпропионикс», «Йодпропионикс» - пробиотики на основе пропионовокислых бактерий, обогащенные селеном и йодом
• «Селенбифивит», «Йодбифивит» - пробиотики на основе бифидобактерий, обогащенные селеном и йодом

пример

Таблица 1. Качественная характеристика Йодсодержащих пробиотиков

Наименование показателей	Йодбифивит	Йодпропионикс
Органолептические:
Консистенция и ынешний вид	Однородная. Допускается отделение сыворотки
Цвет	От белого до светло-желтого с белыми вкраплениями
Вкус и запах	Чистый, слегка кисловатый без посторонних привкусов
Физико-химические:
Предельные значения pH	5,5-8	5,7
Содержание йода не менее, мкг/мл	50	50
Температура при выпуске с предприятия, 0С, не более	6	6
Биохимические:
Антимутагенная активность бифидобактерий (ингибирование), %, не менее	60	-
Антимутагенная активность пропионвокислых бактерий, %, не менее	-	70
Микробиологические:
Количество бифидобактерий на конец срока годности, КОЕ/см3, не менее	1*1011	-
Количество пропионовокислых бактерий на конец срока годности, КОЕ/см3, не менее	-	1*1011
Объем продукта (см3), в котором не допускаются:
БГКП (колиформы)	10	10
S. aureus	10	10
Патогенные микроорганизмы (в т.ч. сальмонеллы)	50	50
Дрожжи, КОЕ/см3, не более	10	10
Плесени, КОЕ/см3, не более	10	10

2. ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ ПРОБИОТИКИ

О важности железа в организме сказано многое. Наиболее опасным последствием ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА является железодефицитная анемия, предотвратить риск возникновения которой можно лишь посредством поступления в организм адекватного количества усвояемого железа. Известно, что железо в организме может всасываться только в виде Fe²⁺. Однако двухвалентное железо подвергается быстрому химическому окислению, переходя в нерастворимую, неусвояемую организмом трехвалентную форму. Для сохранения биодоступности железа привлекательной представляется роль хелатирующих «агентов», которые способствуют солюбилизации минералов, сохраняя их в растворимом состоянии. Одним из представителей такого рода хелаторов являются казеиновые фосфопептиды (СРРs).  Следует отметить, что до сих пор казеиновые фосфопептиды недостаточно изучены и как хелатирующие «агенты» для минералов, и как потенциальные нутрицевтики в питании человека.

Была проведена работа по выяснению влияния различных концентраций сульфата железа FeSO₄ на рост и биосинтез внеклеточных метаболитов пропионовокислыми бактериями, а также исследование хелатирующих свойств казеиновых фосфопептидов.

В результате проведенных исследований установлено, что активизированные культуры пропионовокислых бактерий обладают высокими антимутагенными и адгезивными свойствами, синтезируют значительное количество корриноидов и гемсодержащих ферментов. Были подобраны оптимальные дозы FeSO₄ и водного раствора СРРs, обеспечивающие максимальное количество солюбилизированного железа. Изучены комплексы казеиновых фосфопептидов с микроэлементами, охарактеризован механизм связывания ионов минерала с пептидными фракциями в составе комплексов и определено точное содержание хелатированного минерала.

• Установлено, что активизированные культуры пропионовокислых бактерий синтезируют гемсодержащие ферменты (каталазу, СОД, пероксидазу), что открывает широкие перспективы для их практического применения.
• В результате проведенных исследований установлено, что с повышением концентрации железа в питательной среде увеличивается синтез внеклеточных метаболитов, способствующих адаптации культур пропионовокислых бактерий к металлу.
• Подобраны оптимальные дозы сульфата железа, обеспечивающие активный рост и высокое количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий.
• Определены оптимальные технологические параметры выделения казеиновых фосфопептидов.
• Доказана высокая способность казеиновых фосфопептидов солюбилизировать двухвалентное железо.
• Установлена взаимосвязь между концентрацией железа и степенью солюбилизации.
• Отмечено, что железо, хелатированное казеиновыми фосфопептидами, сохраняется в двухвалентной форме в течение длительного срока хранения.
• Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден состав оптимизированной сульфатом железа и водным раствором казеиновых фосфопептидов питательной среды, обеспечивающий наибольшую эффективность биологически активной добавки.

Подробнее по данной теме см.:

• Влияние железа на метаболизм пропионовокислых бактерий

• Разработка биологически активной добавки (пробиотика), обогащенной железом

• Влияние казеиновых фосфопептидов на солюбилизацию железа в бактериальном концентрате

• Способ получения железосодержащей биологически активной добавки к пище (патент РФ № 2345574)

• Разработка концентрата сывороточных белков, обогащенного железом

Разработанные биопрепараты: Обогащенные железом «Гемопропиовит» и «Бифидоферин» - содержат дозированоое количество железа в биодоступной и усвояемой  Fe²⁺ форме.

Использование пропионовокислых бактерий и бифидобактерий для ферментативного селенирования, йодирования и железообеспечения позволило разработать многофункциональные препараты пробиотики с высокой биодоступностью микроэлементов. Широкое применение разработанных биоконцентратов: «Йодпропионикс», «Йодбифивит», «Селенпропионикс», «Селенбифивит», «Гемопропиовит», «Бифидоферин» в профилактике алиментарных заболеваний, обусловленных недостаточностью йода, селена и железа, позволит не только устранить их дефицит в организме, но также нормализовать микробиоценоз кишечника человека.

Будьте здоровы!