Композиція, яка містить saccharomyces boulardii і супероксиддисмутазу, для боротьби з ожирінням

Реферат: Композиція, яка містить Saccharomyces cerevisiae var boulardii і фермент супероксиддисмутазу. Композиція призначена для зниження ризику розвитку метаболічного синдрому, асоційованого з ожирінням. UA 112990 C2 (12) UA 112990 C2 UA 112990 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід стосується композицій, застосовних як харчові добавки, які містять пробіотичні дріжджі Saccharomyces boulardii і антиоксидантний фермент супероксиддисмутазу. Композиції за даним винаходом є застосовними для зниження ризику розвитку метаболічного синдрому, асоційованого з ожирінням. Стан галузі техніки Ожиріння визначають як надмірний вміст жирової тканини, і зв'язують з великою кількістю дисфункцій, включаючи серцево-судинні захворювання (CVD) і інсуліннезалежний цукровий діабет (NIDDM). Поширеність ожиріння і надмірної маси тіла у дорослих, дітей і підлітків швидко росла протягом останніх 30 років і продовжує збільшуватися, приводячи до високих соціальних витрат. Ожиріння звичайно розглядають як результат комбінації надмірного споживання енергії і малорухомого способу життя, але хоч такі чинники, звичайно, є важливими, нещодавно передбачили, що субоптимальна кишкова флора також впливає (Tennyson CA, Friedman G. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2008 Oct; 15(5):422-7), тоді як системні метаболічні ускладнення пов'язані зі слабковираженим системним запаленням, яке виникає у осіб з ожирінням (Fantuzzi G., J Allergy Clin. Immunol. 2005; 115:911-919, Backhed F, Ding H, Wang T, PNAS 2004; 101:1571815723). Більше того, було продемонстровано, що деякі види бактерій, такі як бактерії, продукуючі молочну кислоту, видів L. gasseri, L. casei і L. acidophilus, здатні зменшувати набір маси тіла у щурів, які отримують багате вуглеводами харчування (Kang JH, Yun SI, Park HO, J Microbiol. 2010 Oct;48(5):712-4. Epub 2010 Nov 3). У підтримку вказаних досліджень були описані продукти, що містять пробіотичні бактерії, що належать до роду Lactobacillus і Bifidobacterium, які здатні запобігати або лікувати метаболічні дисфункції, які виникають в результаті ожиріння (WO 2010146568; WO 2010091992; US 2008267933). До теперішнього часу на додачу до добре описаних властивостей иробіотичних бактерій множина статей в науковій літературі описують деякі корисні ефекти відносно стану здоров'я пробіотичних дріжджів, такі як інактивация токсину A Clostridium difficile дріжджами Saccharomyces boulardii (Castagliuolo I, Riegler MF, Valenick L, LaMont JT, Pothoulakis С - Infect Immun. 1999 Jan; 67(l):302-7) і ефективність Saccharomyces boulardii в профілактиці діареї, викликаної лікуванням антибіотиками або інфекціями, викликаними кишковими патогенами (Surawicz CM, Elmer GW, Speelman P, McFarland LV, Chinn J, van Belle G. - Gastroenterology. 1989 Apr; 96(4):981-8; McFarland LV-World J Gastroenterol. 2010 May 14; 16(18):2202-22). Фермент супероксиддисмутаза (SOD) при парентеральному введенні довів ефективність при ряді запальних захворювань (Carroll IМ, et al. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2007 Oct; 293(4):G729-38; Oku T, et al. Inflamm Bowel Dis. 2006 Jul; 12(7):630-40), знижуючи утворення вільних радикалів і пошкодження тканин. Незважаючи на кількість і подробиці вказаних досліджень, композицію на основі пробіотичних дріжджів, яка здатна запобігати ожирінню і пов'язаним з ним розладам, ніколи не досліджували і не пропонували. Опис винаходу Даний винахід стосується композиції, що містить пробіотичні дріжджі і антиоксидант, яка є застосовною для зниження ризику розвитку ожиріння і метаболічного синдрому, асоційованого з ним. Пробіотичні дріжджі, присутні в композиції, яка здатна знижувати ризик розвитку метаболічного синдрому, асоційованого з ожирінням, належать до роду Saccharomyces і більш переважно до виду Saccharomyces cerevisiae var. boulardii (далі в даному описі називається Sb). Антиоксидантна речовина, що використовується в комбінації з пробіотичними дріжджами Sb, належить до класу антиоксидантних ферментів і більш переважно є ферментом супероксиддисмутазою (який далі в даному описі називається SOD). SOD переважно отримують в формі, захищеній від розкладання в шлунку, за допомогою звичайних методик і допоміжних речовин. Ефективна доза пробіотичних дріжджів становить між 106 і 109 колонієутворювальних одиниць (КУО) на добове введення, переважно приблизно 107 КУО, тоді як ефективна доза SOD становить між 1 і 100 мг, переважно між 2 і 50 мг і більш переважно між 5 і 20 мг на добу. Доза приблизно 10 мг на добу є особливо переважною. Дріжджі і SOD також можна вводити одночасно, окремо або послідовно: в такому випадку два активні інгредієнти не обов'язково повинні бути об'єднані в стандартній лікарській формі і необов'язково можуть бути використані в продукті в формі набору, що включає окремі лікарські форми для двох активних інгредієнтів. 1 UA 112990 C2 5 10 15 20 25 30 35 Ефективність харчової добавки, що представляється даним винаходом, оцінювали за допомогою моніторингу фізичних властивостей, таких як маса, накопичення абдомінального жиру і споживання їжі, і вимірювання деяких біохімічних параметрів, таких як рівень глюкози в кров і рівень прозапальних цитокінів. Ефективність композиції за даним винаходом як харчової добавки досліджували на моделі негенетичного ожиріння у мишей, отриманої на самцях мишей лінії C57BL/6, які з віку 4 тижнів отримували нормальне або висококалорійне харчування, доповнене щоденне Sb і SOD, або окремо з носієм. Протягом 9-тижневого введення харчової добавки масу тіла і споживання їжі оцінювали кожний тиждень. У кінці періоду введення у тварин проводили тест на толерантність до глюкози після голодування протягом ночі; інших тварин умертвляли для отримання периферичної крові, необхідної для кількісного визначення циркулюючих цитокінів, і вимірювання накопиченого абдомінального жиру. Винахід описаний більш детально в прикладах нижче. Приклад 1: Маса тіла, споживання їжі і регуляція жирової тканини. З метою оцінки ефективності харчової добавки, що складається з композиції Sb і SOD, в регуляції фізичних властивостей, на які впливає ожиріння, самців мишей C57BL/6 (15,2±0,3 г) у віці 4 тижнів ділили на рандомізовані групи, яким давали харчування з нормальною калорійністю (77 % вуглеводів, 19 % білка і 4 % жиру) або висококалорійне харчування (VHF, 21 % вуглеводів, 19 % білка і 60 % жиру) з або без щоденної добавки, що складається з 107 КУО Sb (що вводиться через шлунковий зонд) і/або 10 мг SOD, екстрагованого з дріжджів, очищеного і захищеного від розкладання в шлунку за допомогою мікроінкапсуляції до специфічної активності 180000 Од/r, і включеної в їжу. Однак, інші способи захисту від розкладання в шлунку, такі як покриття гліадиновою плівкою або інші еквівалентні методики, дають такий же ефект і, отже, можуть розцінюватися рівнозначними для цілей даного винаходу. Їжу і харчові добавки вводили безперервно протягом 9 тижнів. Споживання їжі тваринами (Таблиця і їх масу тіла відстежували щотижня, тоді як накопичення вісцерального жиру оцінювали кількісно після 9 тижнів доповненого харчування. У кінці експериментального періоду тварин умертвляли, і абдомінальний жир ретельно збирали, зважували і потім вміщували в формалін для подальших гістологічних тестів (Фіг. 2а). Харчові добавки з Sb+SOD, але не з Sb окремо, достовірно знижували збільшення маси тіла, асоційований з висококалорійним харчуванням (Фіг. 1). Більше того, накопичення жирової тканини на рівні живота було достовірно знижене у тварин, які отримували Sb окремо, і у тварин, які отримували Sb в комбінації з SOD (Фіг. 2 і 2а). Таблиця Харчування Харчування з нормальною калорійністю Висококалорійне харчування Висококалорійне харчування Висококалорійне харчування 40 45 50 Споживання їжі на мишу на добу (г) Споживання калорій на мишу на добу (ккал) немає 3,20 10,89 немає Sb Sb+SOD 4,76 2,00 2,00 28,71 12,08 12,05 Добавка Приклад 2: Регуляція біохімічних параметрів при ожирінні. З метою оцінки ефективності харчової добавки, що складається з композиції Sb і SOD, при метаболічних ускладненнях, асоційованих з ожирінням після 9 тижнів експерименту, описаного в прикладі 1, мишей піддавали пероральному тесту з навантаженням глюкозою і дослідженню каскаду сигналів, індукованих інсуліном в органі-мішені (печінка). Для проведення перорального глюкозотолерантного тесту глюкозу крові визначали після 18годинного голодування і перед введенням перорального навантаження глюкозою (2 мг/г маси тіла). Потім глюкозу крові вимірювали кожні 30 хвилин протягом 120 хвилин і толерантність до глюкози розраховували як площу під кривою (AUC) (Фіг. 3а і Фіг. 3b). Для оцінки функціонального стану каскаду сигналів, індукованого інсуліном, навантаження інсуліном вводили мишам інтраперитонеально (10 Од/кг маси тіла). У такому випадку тварин умертвляли через 5 хвилин і зразки печінки отримували і заморожували. 2 UA 112990 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Загальний білок екстрагували із зразків печінки і піддавали імуноблотинговому дослідженню для оцінки рівня фосфорилування білка IRS1 (субстрат інсулінового рецептора 1) (Фіг. 4). У нормальних умовах зв'язок між інсуліном і його рецептором викликає фосфорилування білка IRS1 на залишку Туr941, тоді як у випадку метаболічного синдрому, асоційованого з ожирінням, цей сигнал знижений. Додавання Sb або Sb+SOD з використанням тих же препаратів і тих же доз, як в прикладі 1, знижувало ступінь вираженості гіперглікемії після навантаження глюкозою, асоційованою з ожирінням (Фіг. 3а і 3b). Спільне введення Sb і SOD спричиняло більш помітне зниження гіперглікемії після навантаження. Харчові добавки умишей з ожирінням з Sb і SOD відновлювали фосфорилування IRS1 по залишку Туr941 у відповідь на навантаження глюкози крові, таким чином, коректуючи нечутливість тканин-мішеней до інсуліну (Фіг. 4). Приклад 3: Системне запалення, викликане ожирінням. Для оцінки ефективності харчової добавки, що складається з композиції Sb і SOD, відносно системного запалення, звичайного стану у осіб з ожирінням, після 9 тижнів харчування добавками отримували зразок циркулюючої крові для вимірювання рівнів циркулюючих прозапальних цитокінів (TNFa) і адипокіну (лептин). Аналіз проводили в сироватці з використанням аналізу ELISA (Фіг. 5 і Фіг. 6). У випадку тварин з ожирінням спостерігали збільшення рівнів циркулюючих TNFa і лептину, які брали участь в розвитку системних ускладнень. Харчові добавки з Sb або Sb + SOD з використанням тих же препаратів і тих же доз, як в прикладі І, достовірно знижували рівні циркулюючих TNFa і лептину (Фіг. 5 і Фіг. 6). Зокрема, рівень в сироватці лептину, прозапального адипокіну, який походить з жирової тканини, споживання їжі, що бере участь в регуляції, знижувався добавками з Sb+SOD з достовірно більшою вираженістю навіть при порівнянні з окремими добавками Sb і SOD (Фіг. 6). Приклад 4: Запальний стан слизової оболонки кишечнику при ожирінні. З метою оцінки ефективності харчової добавки, що складається з композиції Sb і SOD відносно запального стану слизової оболонки, асоційованого з ожирінням, після 9 тижневого харчування добавками, тварин умертвляли так, щоб отримати сегмент клубової кишки. Сегменти кишечнику гомогенізували в фосфатному буфері, до якого додавали коктейль інгібіторів протеаз для екстракції загального білка. Гомогенат центрифугували при 13000х об./хв. протягом 10 хв. при 4 °C, і очищену надосадову рідину використовували для кількісного визначення прозапальних цитокінів ILl-β і TNF-α за допомогою аналізу ELISA і для кількісного визначення глутатіону (GSH), найбільш ефективної антиоксидантної натуральної сполуки. Рівень цитокінів нормалізували відносно рівня загального білка, що визначається за допомогою аналізу Bradford. У випадку осіб з ожирінням підвищення рівнів ILl-β і TNF-α, які беруть участь в розвитку системних ускладнень, спостерігали в слизовій оболонці кишечнику. Харчування добавками з Sb або спільне введення Sb і SOD з використанням тих же препаратів і тих же доз, як в прикладі 1, спричиняло достовірне зниження обох цитокінів (Фіг. 7 і 8). Фіг. 7 і 8 зрозуміло показують, що тільки спільне введення Sb і SOD відновлює рівні ILl-β і TNF-a в слизовій оболонці кишечнику до значень, порівнянних з контрольними мишами. Глутатіон (GSH), який має сильну антиоксидантну активність і який може бути пов'язаний з протизапальною дією на рівні слизової оболонки, показав достовірне зниження в клубовій кишці у тварин з ожирінням. Його рівень несподівано збільшувався у випадку добавок з Sb+SOD, тоді як добавки Sb або SOD окремо неефективні (Фіг. 9). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Композиція, яка містить Saccharomyces cerevisiae var boulardii і фермент супероксиддисмутазу. 2. Композиція за п. 1, де супероксиддисмутаза знаходиться в формі, захищеній від розкладання в шлунку. 3. Композиція за п. 1 або 2 в формі набору, прийнятна для одночасного, окремого або послідовного введення. 4. Композиція за пп. 1, 2 або 3 для застосування як харчової добавки. 5. Композиція за п. 1 або 2 для застосування в профілактиці або зниженні ризику розвитку метаболічних дисфункцій, пов'язаних з ожирінням. 6. Композиція за п. 1 або 2 для застосування в зниженні набору ваги, для зменшення споживання їжі, для зменшення накопичення жиру в організмі і для поліпшення стану системного запалення, пов'язаного з ожирінням. 3 UA 112990 C2 4 UA 112990 C2 5 UA 112990 C2 6 UA 112990 C2 7 UA 112990 C2 8 UA 112990 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9