Спосіб профілактики і лікування цукрового діабету в експерименті

Реферат: Винахід стосується способу профілактики і лікування цукрового діабету в експерименті, що передбачає пероральне введення вуглеводовмісної біологічно активної добавки, що містить пектин, причому як біологічно активну добавку використовують композицію, що містить харчові UA 102877 C2 (12) UA 102877 C2 волокна бурякового жому і лактобактерії або композицію, що містить харчові волокна бурякового жому, лактобактерії та біфідобактерії, при цьому добавку вводять до або під час прийняття їжі у кількості 5-30 % від маси добового раціону. UA 102877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до експериментальної біології, медицини та харчової промисловості, а саме, біохімії, фармакології, патфізіології, ендокринології, використання біологічно активних добавок (БАД) з пробіотичними мікроорганізмами і може бути використаний для профілактики та лікування цукрового діабету. Відома композиція харчових волокон і спосіб її введення (заявка РФ № 2008116057/13), що містить розчинні і нерозчинні харчові волокна, пробіотик із групи біфідобактерій, лактобацил і еубактерій, яку використовують для лікування діабету. До недоліків відомої композиції і способу її використання можна віднести використання декількох видів харчових волокон, у тому числі, водорозчинних, без врахування особливостей їх хімічного складу, а саме, можливості іммобілізації на них мікроорганізмів та використання мікроорганізмами компонентів харчових волокон для підтримання життєдіяльності, що призводить до змін складу композиції. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого способу є композиція, що утворює матрицю, містить пектин і її використання (варіанти) (патент РФ № 2322089). Композицію використовують у способі профілактики або лікування надлишкової ваги й у способі лікування або запобіганні діабету II типу. Винахід дозволяє збільшити біодоступність кальцію й при цьому збільшити в'язкість харчової композиції при низькому значенні рН. Прототип і винахід, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - використовується високовуглеводна композиція, що містить пектин; - препарати для лікування вводяться перорально. Але спосіб за прототипом має наступні недоліки: - композиція є багатокомпонентною, містить розчинні (альгінати, пектинові речовини) і нерозчинні харчові волокна, тому є неспецифічним сорбентом, що здатний виводити корисні речовини; - препарат містить значну кількість олігосахаридів, серед яких наявні легкозасвоювані дисахариди, що підвищує рівень глюкози в сироватці крові. В основу винаходу поставлено задачу розробити спосіб профілактики цукрового діабету, а також його лікування, у тому числі, прихованої форми, підвищення антидіабетичного ефекту. Технічний результат полягає в зниженні рівня глюкози в сироватці крові, поліпшенні вуглеводного і ліпідного обмінів, стабілізації оксидантно-антиоксидантних систем організму. Поставлена задача вирішена в способі профілактики і лікування цукрового діабету в експерименті, що передбачає пероральне введення вуглеводовмісної біологічно активної добавки, що містить пектин, тим, що як біологічно активну добавку використовують харчові волокна бурякового жому або композицію, що містить харчові волокна бурякового жому і лактобактерії, або композицію, що містить харчові волокна бурякового жому, лактобактерії і біфідобактерії, при цьому добавку вводять до або під час прийняття їжі кількістю 5-30 % від маси добового раціону. Вуглеводний комплекс (харчові волокна), які використовують у винаході, є непоганим субстратом як для мікрофлори шлунково-кишкового тракту, так і для сквашування лакто- та/або біфідобактерій, оскільки призводять до збільшення біомаси пробіотичної мікрофлори та до збільшення активності вказаних мікроорганізмів, що пов'язано із розщепленням вуглеводів, у тому числі, пектинових речовин. БАД використовується для здійснення контролю за рівнем цукру в крові. Базальний рівень цукру в крові вимірюється натще (таблиця 1). БАД вводять перорально кількістю 5-30 % від маси раціону перед або під час прийняття їжі. Визначені основні показники активності ферментних систем та оксидантноантиокисдантного захисту: малоновий діальдегід - МДА, нмоль/г, відновлений глутатіон GSH, мкмоль/г, коефіцієнт де Рітіса - співвідношення вмісту аспартатамінотрансферази - АсАТ, мкмоль/л/хв до аланінамінотрансферази - АлАТ, мкмоль/л/хв (табл. 2-4). Невисокий вміст МДА може свідчити про те, що структурної дезорганізації мітохондрій під впливом раціонів із введенням БАД не відбувається, тобто, можна стверджувати, що зміни в енергетичних процесах в організмі під впливом раціонів з харчовими волокнами бурякового жому (ХВБурЖ), ХВБурЖ з лактобактеріями та ХВБурЖ з лакто- і біфідобактеріями не відбуваються, тобто БАД не порушують нормальне функціонування органів і організму в цілому. Дослідження по визначенню ефективності БАД як антидіабетичного засобу тривали більше двох місяців. В кожній групі, що отримували БАД, були задіяні 30 тварин, контрольна група на загальновіварійному раціоні (ЗВР) склала 10 тварин, контрольна група на ЗВР з діабетом, викликаним алоксаном, склала 20 тварин. У період введення в раціон БАД спостерігали за темпами росту, загальним станом тварин. У тварин, що одержували в складі раціону ХВБурЖ, ХВБурЖ з лактобактеріями та ХВБурЖ з лакто- і біфідобактеріями не спостерігалося відхилень у поведінці, загальному стані від контрольних тварин. 1 UA 102877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 При моделюванні алоксанового діабету відбувається накопичення малонового діальдегіда (МДА) на фоні виснаження тканинного рівня відновленого глутатіона й зниження активності ферментів антиперекисного захисту. В групах тварин, що отримували у складі раціонів БАД, ці зміни протікають у згладженому вигляді, тварини на раціонах із введенням препаратів БАД легше переносять захворювання, ніж контрольна група на загальновіварійному раціоні (ЗВР). В групі з буряковим жомом (БурЖ) рівень глюкози в сироватці крові був більшим ніж у інших груп, що пов'язано з тим, що до складу цієї БАД входять низькомолекулярні цукри, які швидше всмоктуються і впливають на вуглеводний обмін. Тварини, що отримували БАД, мають різні значення активності ферментних систем та відрізняються станом оксидантної та антиоксидантної систем, ступінь розбіжностей залежить від виду досліджуваного органа та виду БАД, введеного в раціони харчування. На фоні алоксанового діабету у тварин на раціонах з БАД виявлені неоднозначні зміни вивчених показників, при цьому всі добавки позитивно впливають на фізіолого-біохімічні показники стану експериментальних тварин (табл. 1-4). Приклад 1. Харчові волокна бурякового жому (ХВБурЖ) вводили перорально кількістю 20 % від маси раціону білих безпородних щурів в способі профілактики та/або лікування цукрового діабету для стимуляції насичення та для профілактики і лікування цукрового діабету. Модель цукрового діабету індукували алоксаном, досліди проведені у порівнянні із контрольною групою тварин без діабету та контролем на ЗВР. Значення прижиттєвих показників у щурів, що одержували БАД, не відрізнялися від таких в інтактних тварин. Базальний рівень крові у тварин на раціоні з ХВБурЖ з алоксановим діабетом через 60 днів був нижче у 2,3 разу у порівнянні із значеннями для групи тварин на ЗВР з діабетом (табл. 1). У порівнянні із інтактними тваринами рівень глюкози у крові тварин з діабетом через 2 місяці досліджень на ЗВР піднявся у 3,8 разу, в той час, як у тварин з діабетом на раціоні з ХВБурЖ у 1,7 разу. Деякі біохімічні показники крові і активності ферментних систем оксидантно-антиоксидантного захисту в окремих органах в експерименті на щурах наведені у таблиці 2. Приклад 2. Здійснювали аналогічно прикладу 1, але як БАД використовували композицію, що містить ХВБурЖ та лактобактерії кількістю 15 % від маси раціону в способі профілактики та/або лікування цукрового діабету для стимуляції насичення та для профілактики і лікування цукрового діабету. Базальний рівень цукру у крові наведений у таблиці 1. Деякі біохімічні показники наведені у таблиці 3. Як видно з наведених даних, у щурів, що одержували БАД, у сироватці крові знизилися вміст холестерину (в 1,8 разу), незначною мірою зменшився коефіцієнт де Рітіса, що пов'язано із зменшенням активності сироваткової АлАТ у порівнянні з інтактними тваринами, що є позитивним фактором. У цій же групі тварин відзначена тенденція до зменшення концентрації тригліцеридів (див. табл. 2). У тварин з діабетом, як і в здорових тварин, на тлі прийому БАД відзначено зменшення вмісту холестерину в сироватці крові й зниження активності АЛТ (див. табл. 3), що видно із зміни значень коефіцієнта де Рітіса. Приклад 3. Здійснювали аналогічно прикладу 1, але як БАД використовували композицію, що містить ХВБурЖ, лакто- та біфідобактерії кількістю 10 % від маси раціону. Визначені біохімічні показники наведені у таблиці 4. Базальний рівень крові у тварин з алоксановим діабетом на раціоні з БАД достовірно нижче у порівнянні із значеннями для групи тварин на ЗВР з діабетом (табл. 1). У порівнянні із інтактними тваринами знизився рівень холестерину (табл. 2), зменшився коефіцієнт де Рітіса, що пов'язано із зменшенням активності сироваткової АлАТ у порівнянні з інтактними тваринами, що є позитивним фактором та відмічена стабілізація процесу порушення регуляції вуглеводного обміну. Так, базальний рівень глюкози у крові тварин з діабетом, що отримували БАД, через 2 місяці досліджень піднявся лише у 1,2 разу. У цій групі з діабетом відмічені найнижчі показники рівня глюкози в крові. Про стабілізаційні процеси свідчить і зниження рівня МДА у всіх органах щурів, що отримували БАД та підвищення рівня відновленого глутатіону. 50 2 UA 102877 C2 Таблиця 1 Базальний рівень глюкози в сироватці крові щурів, визначений натще, (Р≥0,95) Таблиця 2 Результати дослідження впливу БАД - ХВБурЖ на деякі біохімічні показники щурів, (Р≥0,95) Показники кров Холестерин, ммоль/л Загальний білок, г/л АлАТ, мкмоль /л/хв АсАТ, мкмоль /л/хв Коефіцієнт де Рітіса GSH, мкмоль/г печінка МДА, нмоль/г здорові тварини ЗВР ХВБурЖ Вид раціону тварини з діабетом ЗВР ХВБурЖ 4,26 86,4 8,59 11,42 1,33 19,9 3,85 81,8 8,23 10,45 1,27 19,5 5,6 89,5 9,75 17,07 1,75 14,2 4,32 87,3 11,38 15,14 1,33 16,8 22,6 25,8 40,68 27,8 3 UA 102877 C2 Продовження таблиці 2 Показники GSH, мкмоль/г Коефіцієнт де Рітіса Підшлункова залоза МДА, нмоль/г Коефіцієнт де Рітіса нирки МДА, нмоль/г GSH, мкмоль/г 12-пала кишка МДА, нмоль/г Товста кишка МДА, нмоль/г здорові тварини ЗВР ХВБурЖ 68,35 72,21 1,32 1,32 Вид раціону тварини з діабетом ЗВР ХВБурЖ 32,5 54,5 0,9 1,33 20,12 1,28 25,81 1,32 24,75 0,95 29,3 1,34 33,0 26,69 29,3 30,2 45,46 11,67 30,63 24,5 24,4 16,1 39,04 16,6 23,6 22,9 36,82 23,7 Таблиця 3 Результати дослідження впливу БАД - ХВБурЖ з лактобактеріями на деякі біохімічні показники щурів, (Р≥0,95) Показники кров Глюкоза, моль/л натще через 2 год. після прийому їжі Холестерин, ммоль/л Загальний білок, г/л Коефіцієнт де Рітіса печінка МДА, нмоль/г Підшлункова залоза МДА, нмоль/г Коефіцієнт де Рітіса нирки МДА, нмоль/г GSH, мкмоль/г 12-пала кишка МДА, нмоль/г GSH, мкмоль/г Товста кишка МДА, нмоль/г GSH, мкмоль/г Вид раціону здорові тварини тварини з діабетом ХВБурЖ + ХВБурЖ + ЗВР ЗВР лактобактерії лактобактерії 7,84 7,81 4,26 86,4 1,33 5,54 5,52 2,35 81,5 1,27 12,8 11,95 5,6 89,5 1,75 6,63 6,65 4,15 87,1 1,31 22,6 18,06 40,69 26,7 20,12 1,28 23,5 1,47 24,75 0,95 19,8 1,29 33,0 26,69 28,1 31,1 45,46 11,67 29,8 19,8 24,4 12,86 18,5 17,6 39,04 8,5 22,5 15,7 23,6 33,5 22,9 38,5 36,82 17,6 23,7 21,1 4 UA 102877 C2 Таблиця 4 Результати дослідження впливу БАД - ХВБурЖ з лакто- та біфідобактеріями на деякі біохімічні показники щурів, (Р≥0,95) Вид раціону здорові тварини тварини з діабетом ХВБурЖ + лакто-+ ХВБурЖ + лакто-+ ЗВР ЗВР біфідобактерії біфідобактерії Показники кров Глюкоза, моль/л натще прийому їжі Холестерин, ммоль/л Загальний білок, г/л Коефіцієнт де Рітіса печінка МДА, нмоль/г GSH, мкмоль/г Коефіцієнт де Рітіса Підшлункова залоза МДА, нмоль/г GSH, мкмоль/г Коефіцієнт де Рітіса після 7,84 7,81 4,26 86,4 1,33 4,65 4,60 1,85 84,1 1,28 12,8 11,95 5,6 89,5 1,75 5,12 5,21 4,55 87,0 1,33 22,6 38,35 1,26 20,1 41,5 1,31 40,69 22,1 1,68 25,5 33,6 1,19 20,12 23,18 1,28 18,23 25,2 1,35 24,75 15,5 0,95 21,5 20,7 1,29 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб профілактики і лікування цукрового діабету в експерименті, що передбачає пероральне введення вуглеводовмісної біологічно активної добавки, що містить пектин, який відрізняється тим, що як біологічно активну добавку використовують композицію, що містить харчові волокна бурякового жому і лактобактерії або композицію, що містить харчові волокна бурякового жому, лактобактерії та біфідобактерії, при цьому добавку вводять до або під час прийняття їжі у кількості 5-30 % від маси добового раціону. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5