Комбинированные пектинсодержащие препараты в лечении синдрома кишечной недостаточности Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CD

"О

КОМБИНИРОВАННЫЕ ПЕКТИНСОДЕРЖАЩИЕ ПРЕПАРАТЫ В ЛЕЧЕНИИ СИНДРОМА КИШЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

Демидов Д. А.1, Демидова Т. И.1, Нечаев А. П.2, Горбачев М. Г.2, Сорокина И. М.2, Костюченко М.В.

1 Малое инновационное предприятие « Специализированные продукты для медицины и спорта» МГУПП

2 Московский государственный университет пищевых производств

3 ГКБ №15, Москва

Демидова Татьяна Ивановна 125080, Волоколамское шоссе, д. 11 Тел.: 8 (499) 159 7091

РЕЗЮМЕ

Эффективность использования полученных пектинсодержащих препаратов в качестве энтеросорбента обусловлена содержанием пектиновых веществ (5-7%), а сбалансированность белково-углеводного комплекса и наличие таких важных иммунокорректоров, как аргинин и глутаминовая кислота, пробио-тик метаболитного типа, определяет нутритивную поддержку при синдроме кишечной недостаточности. При использовании в послеоперационном лечении кишечной недостаточности пектинсодержащего препарата отмечен благоприятный эффект, что подтверждено оценкой биоптатов слизистой оболочки желудка, тощей и сигмовидной кишки. Морфологически это выражается в хронизации восполительного процесса без проявлений обострения.

SUMMARY

Effectiveness employment of reseach pectin containing drug for enterosoption cause content pectin substances (5-7%), and protein-carbonic complex-balanced and presence such a important immunecorrects, as arginin and glutamic asid, probiotic of metabiotic type establish nutritive support in enteric insufficiency syndrome treatment.

There was marked a beneficial effect during using pectin containing drug in the postoperative treatment of intestinal insufficiency, as was confirmed by evaluation of biopsy specimens of gastric mucosa, jejunum and sigmoid colon. Morphologically, it was expressed in chronic inflammation without acute manifestations.

ВВЕДЕНИЕ

Проблема ликвидации белково-энергетического дефицита на фоне синдрома кишечной недостаточности является актуальной, т. к. никакое энте-ральное питание в этой ситуации неэффективно. Возможна только энетросорбция и нутритивная поддержка [1; 2].

В последние годы неуклонно растет интерес к физиологическим и фармакологическим свойствам пектинов и их применению в медицине, в качестве природных энтеросорбентов.

Однако продолжительная ориентация на импортные поставки высокоэтерифицированного пектина негативно повлияла на развитие его производства в России [3]. Одной из причин этого является невысокое качество получаемых низко-этерифицированных пектинов, которое напрямую

связано как с проблемами хранения и транспортирования пектинсодержащего сырья к месту переработки, так зачастую и несоответствием сырья технологическим и санитарным нормам пищевого пектинового производства. В свете вышесказанного становится понятной ситуация, сложившаяся вокруг производства пектинов: низкоэтерифици-рованные пектины в основном получают из природных высокоэтерфицированных пектинов путем их деэтерификации (деацетилирования). Этот процесс связан с гидролизом сложноэфирных связей, образованных карбоксильными группами поли-галактуроновой кислоты и метиловым спиртом. Гидролиз, или «омыление», сложных эфиров обычно происходит при участии катализаторов — кислот или щелочей или при действии специфических

ферментов — эстераз. Одновременно с процессом деэтерификации может происходить деградация пектиновой молекулы, обусловленная несколькими процессами. Во-первых, деэтерификация сопровождается отщеплением боковых фрагментов молекулы пектина — моно- и олигосахаридов, являющихся остатками гемицеллюлоз и состоящих в основном из ней тральных сахаров (галактозы, арабинозы, ксилозы, глюкозы и др.). При этом соответственно повышается процентное содержание полигалакту-роновой кислоты, которое в предельном случае (при гидролизе пектиновой молекулы до линейной цепи галактуронана) может превышать 90%. Вязкостные и гелеобразующие свойства пектина существенно изменяются [5].

Во-вторых, происходит гидролиз гликозидных связей в самой линейной молекуле галактуронана, что приводит к уменьшению молекулярной массы пектина, снижению вязкости и потере гелео-бразующих свойств. В-третьих, деэтерификация сопровождается декарбоксилированием остатков D-галактуроновой кислоты в молекуле пектина, которое может происходить под действием кислоты при высокой температуре.

Поэтому полученные данными способами пектины малоэффективны для лечебного применения в связи с низкой возможностью геле- и комплексо-образования.

Альтернативой является применение пектинсодержащих препаратов (ПСП) с высокими геле- и комплексообразующими свойствами на основе растительного пектин-содержащего сырья. Их энтеральное введение снижает интоксикацию и положительно влияет на слизистую желудочно-кишечного тракта. Применение данных препаратов также возможно для подготовки желудочно-кишечного тракта к энтеральному питанию. Принципиальные отличия данных препаратов от препаратов пектина обусловлены их химическим составом и технологией получения.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

А. В работе использовали комбинированные пектинсодержащие препараты, полученные способом экстрагирования биологически активных веществ из пектинсодержащего сырья и элиминации экстрактивных веществ, не имеющих функционального действия.

Данные препараты разработаны совместно с медицинским соисполнителем — кафедрой «Эндоскопической хирургии» ФПДО МГМСУ Москвы.

Б >

ст

Б о

1_ с ОА

<Е О Л

Щ о

X э

ш ь -

I-и га

I. Б

га

й <и т 5 I.

-> -

5

X

Таблица 1

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КПС

Наименование показателей Содержание в 100 г

свек. напиток 1 свек. напиток 2 свек. напиток 3

Массовая доля влаги, не более % 3,5 3,5 3,5

Массовая доля белка, % 19,21 14,25 11,09

Массовая доля жира, % 2,23 1,30 1,27

Массовая доля общих углеводов, % 70,05 76,45 79,64

Массовая доля ПВ, % 3,20 4,00 4,20

Массовая доля полифенольных соединений, % 7 4 2

Массовая доля золы, не растворимой в соляной кислоте, % 5,00 4,5 4,5

Минеральные вещества, мг/100 г:

натрий 520 368 368

калий 1978 1923 1926

магний 229 220 222

кальций 458 441 432

фосфор 635 620 592

Витамины, мг/100 г:

тиамин (В1) 1,55 1,15 1,09

рибофлабин (В2) 0,33 0,13 0,12

никотиновая кислота (РР) 0,81 0,61 0,60

Энергетическая ценность, ккал 377,1 374,5 374,4

ОПИСАНИЕ ПРЕПАРАТОВ

Л Комбинированные порошковые продукты из сто-

ловой свеклы..Данный ПСП состоит из экстрактов ^ жома и ботвы столовой свеклы, полученных экс-

1 трагированием молочной творожной сывороткой.

=■= Для обеспечения сорбционных (содержания пек-

¡! тиновых веществ) и нутритивных свойств (содер-

^ жания аминокислот, полисахаридов, витаминов,

^ ^ микроэлементов и др.) использовали листовую часть ^ § (ботву) столовой свеклы с периодом вегетации куль-£ ё туры от 6 до 10 листьев и жом, полученный после £ е прессования свекольного сока, а для повышения ¡3 § эффективности извлечения физиологически ценных I компонентов и получения сбалансированной пище* вой композиции объединили ценные компоненты I растительного и молочного сырья — творожной | сыворотки. Высокая растворимость порошкового ^ Ь продукта обеспечивается технологией его полу™ чения из экстрактов.

° а__Готовый порошковый продукт содержит 5% во-

дорастворимых пектиновых веществ, моносахаров, макро- и микроэлементы, флавоноиды, оксикорич-ные кислоты, бетаин, незаменимые аминокислоты и особенно важные для нутритивной поддержки аминокислоты — аргинин и глутаминовую кислоту.

Разработаны рецептурные композиции КПСП (табл. 2).

Продукт имеет хорошие органолептические показатели, обладает приятным слабомолочным привкусом, не имеет запаха и свекловичного привкуса, имеет хорошую растворимость в водной среде, а благодаря наличию в своем составе полноценного белка наиболее полно отвечает требованиям функционального питания (табл. 1).

Порошковые пектинсодержащие продукты молодой столовой свеклы сублимационной сушки повышенной пищевой и биологической ценности. Для производства пектинсодержащих продуктов

Таблица 2

столовой свеклы сублимационной сушки повышенной пищевой и биологической ценности (ПсП) применяют корнеплоды молодой свеклы столовой свежей, сок свекольный, листовую часть молодой свеклы столовой свежей (с вегетацией 6-7 листьев согласно ОСТ 10 300-2002), воду питьевую, лимонную и аскорбиновую кислоты. Порошковые продукты вырабатывают способом совместной сублимации предварительно подготовленных ботвы, сока и жома, (полученного после прессования сока).

Продукт содержат 17 аминокислот, в том числе 2,2-2,79 мас% глутаминовой. Глутамин занимает центральное место в азотистом обмене, являясь предшественником синтеза пурина и пиримидина, является главным пластическим и энергетическим материалом для быстрорастущих клеток — энтеро-цитов, лимфоцитов и макрофагов. Большая часть его участвует в метаболизме слизистой оболочки тонкой кишки вместо глюкозы, жирных кислот или кетонов, сохраняя их для других жизненно важных органов.

В продукте содержится также аргинин, который является стимулятором иммунокомпетент-ных клеток человека. Аргинин стимулирует защитные реакции человека, в частности иммунный ответ. Это позволяет считать применение аргинина целесообразным для иммуностимуляции и им-мунопротекции. Также в продукте содержатся бетаин, флавоноиды, иод, калий, натрий, кальций, магний, марганец, железо, цинк, медь, кобальт, бета-каротин, витамины В1, В3, В6, РР, Н, С, К, мезо-инозит.

Восстановленный пектинсодержащий продукт (препарат) по органолептическим показателям не имеет резко выраженного запаха и вкуса столовой свеклы; благодаря наличию в составе ботвы молодой столовой свеклы сбалансирован по

СОДЕРЖАНИЕ НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ В КПСП И В «ИДЕАЛЬНОМ» БЕЛКЕ

Незаменимые аминокислоты г/100 г продукта г/100 г белка Эталон ФАО/ВОЗ, г/100 г белка а/к скор по отношению к эталону

Лизин 0,45 4,02 5,5 0,73

Треонин 0,36 3,21 4,0 0,80

Цистин 0,07 0,63 3,5 0,36

Метионин 0,07 0,63

Валин 0,30 2,68 5,0 0,53

Изолейцин 0,40 3,57 4,0 0,89

Лейцин 0,62 5,54 7,0 0,79

Тирозин 0,29 2,59 6,0 0,98

Фенилаланин 0,37 3,3

Триптофан 0,05 0,45 1,0 0,45

белково-углеводному комплексу; не имеет противопоказаний (непереносимость свежевыжатых соков); из-за мелкодисперсности порошка улучшается усвоение физиологически ценных пищевых веществ организмом; поглощает продукты метаболизма, стимулируя моторику кишечника, улучшает транспортировку воды и электролитов; обладает антибактериальной активностью и иммуномоду-лирующими свойствами.

Сорбционную активность определяют: большая сорбирующая поверхность компонентов за счет физической формы высокодисперсного порошка, гидрофильность не менее 1/10-15 за счет сублимации, наличие пектинов и протопектинов, лигнина и клетчатки. Пектины, образуя гидрофильный гель, стимулируют моторику кишечника. Нутритивные возможности определяются пищевой ценностью по углеводам, белкам, про- и витаминам, микроэлементам. Пектины являются пробиотиками. Они разлагаются на жирные кислоты с короткой цепью

(пропионаты, ацетаты и бутираты), которые являются цитопротекторами для энтеро- и колоноцитов и собственной микрофлоры кишечника.

Комбинированные порошковые продукты на основе пектинсодержащего сырья (пектин-содержащих экстрактов свеклы столовой, тыквы, яблок, ревеня, топинамбура), представлены белково-углеводными комплексами.

Особенностью данных продуктов являются пробиотические свойства благодаря наличию в составе кисломолочного ингредиента для оптимизации кишечного микробиоценоза. Наличие в композиции пектина в качестве стабилизатора смеси придает восстановленному продукту устойчивую, однородную консистенцию.

Кисломолочные продукты (КМП) создают кислую реакцию в кишечнике и подавляют

Б >

ст

Б о

1_ с ОА

<Е О Л

Щ о

X э

ш ъ -

I-и га

I. Б

га

й <и т 5 I.

-> -

5

X

Таблица 3

ХИМИЧЕСКИЙ СООТАВ ПЕКТИНСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТОВ МОЛОДОЙ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ (ПСП)

Наименование биологически активных веществ Сок сублим. сушки (прототип) ПсП 1 ПсП 2 ПсП 3

Белок, г 4,8 9,78 9,39 10,17

Жиры, г — 1,92 1,87 1,98

Углеводы, г В том числе клетчатка, г 74,3 35,81 37,95 32,95

16,7 14,15 13,99 14,28

Лигнин, г 17,0 5,81 6,88 4,74

Гемицеллюлоза, г 16,9 6,90 7,90 6,15

Крахмал, г 4,2 1,63 1,71 1,55

Пектиновые вещества, г 1,31 3,63 4,21 3,04

Витамины, мг/100 г: витамин С 13,2 25,28 24,58 25,97

в-каротин 65,6 20,27 19,08 21,46

Хлорофилл (а и в) 645,3 607,3 683,2

В1 1,85 3,02 2,85 3,21

В2 0,05 0,84 0,79 0,9

РР 0,81 0,76 0,74 0,81

Минеральные вещества, мг/100 г: натрий 368 400 376 423

калий 2486 2572 2426 2730

кальций 276 161 152 171

магний 238 431 405 456

фосфор 269 391 368 414

железо 30,3 34,5 32,5 36,5

Энергетическая ценность, ккал/100 г 316 200 206 190

т

"О

развитие посторонней микрофлоры, поскольку в этих продуктах существует пробиотическая микрофлора. Поэтому их применяют для нормализации кишечной микрофлоры при длительном лечении антибиотиками, для лечения затяжных форм дизентерии, колитов, дисбактериозов, кишечных расстройств. Лечебно-профилактические свойства молочнокислых продуктов дополняются способностью их микрофлоры синтезировать витамин С и витамины группы В (В6, В12).

Метод сублимационной (молекулярной) сушки является одним из перспективных путей увеличения сроков хранения молочных продуктов, т. к. он позволяет вырабатывать биологически полноценные молочные продукты и сохранять их потребительские свойства продолжительное

СОДЕРЖАНИЕ ЭКЗОМЕТАБОЛИТОВ В БЕЗМИКРОБНОЙ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ, МГ/Л

Экзополисахариды 50,0-400,0

Органические кислоты

В пересчете на молочную кислоту 9,0-12,0

Витамины группы В 80,0-100,0

Содержание в продукте пектинов 4-5%

время при нерегулируемых температурных условиях. Для этого применяется технология производства кисломолочных продуктов сублимационной сушки улучшенного качества с повышенной биологической ценностью и длительным сроком хранения.

Принятые для сублимированных молочных продуктов режимы пастеризации при повышенной температуре 87-92 °С в течение 5-10 минут обеспечивают полное уничтожение вегетативной микрофлоры и максимальное снижение спорообразующих видов микрофлоры; разрушение неустойчивых к теплу ферментов молока и микроорганизмов, что сказывается на качестве продуктов при хранении. Для кисломолочных продуктов такие температуры улучшают молоко как питательную среду для молочнокислых бактерий за счет частичного расщепления белков, образования сульфгидрильных соединений. Повышенная температура тепловой обработки улучшает плотность сгустка и уменьшает отделение сыворотки за счет денатурации сывороточных белков молока и их соосаждения при коагуляции с казеином.

Готовые кисломолочные продукты содержат бифидобактерии в количестве 108-109 КОЕ/см3 и молочнокислые бактерии в количестве 107-108 КОЕ/см3.

Пектинсодержащие продукты с пробиотиком метаболического типа (ПСП МТ). ПСП МТ представлен композицией, в составе которой в качестве

Таблица 4

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СПК

Наименование показателей Содержание в 100 г

земляничный* клюквенный* малиновый*

Массовая доля влаги, не более % 3,5 3,5 3,5

Массовая доля белка, % 29,0 25,0 15,0

Массовая доля жира, % 3,40 2,28 1,72

Массовая доля общих углеводов, % 59,00 64,1 74,67

Массовая доля ПВ, % 4,5 4,7 5,0

Массовая доля золы, не растворимой в соляной кислоте, % 5,00 5,00 5,0

Минеральные вещества, мг/100 г: натрий калий магний кальций фосфор 520 2178 229 458 635 368 1993 220 441 620 370 1996 222 432 592

Витамины, мг/100 г: тиамин (В1) рибофлабин (В2) никотиновая кислота (РР) 1,55 0,33 0,81 1,15 0,13 0,61 1,09 0,12 0,60

Энергетическая ценность, ккал 382,6 376,9 374,18

Примечание: * — с добавлением в рецептурных композициях натуральных соков.

пребиотиков использованы экстракты из пектин-содержащего сырья, содержащие олиго- и полисахариды, многоатомные спирты, аминокислоты и пептиды, антиоксиданты. В качестве пробио-тика метаболитного типа (безмикробной культу-ральной жидкости) — нативная культуральная жидкость (фугат), полученная из бактериальных взвесей лактобактерий Lactobacillus helveticusNK1 и бифидобактерий Bifidobacterium longum B 379М соответственно [4] путем отделения бактериальных взвесей центрифугированием и стерилизацией фильтрованием на фильтровальной мембранной системе Stericup™ Plus (Millipore, США) с отверстиями пор 0,22 мкм.

Совместная лиофилизация вышеперечисленных компонентов позволила получить функциональный пищевой продукт длительного хранения с сим-биотическими свойствами, отвечающим ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные». На способ производства безмикробной культу-ральной жидкости получен патент Российской Федерации № 2397246 «Комплексный обогатитель пищевого продукта».

Специальные белково-углеводные пищевые композиции. _Разработаны рецептурные композиции сублимированных белково-полисахаридных комплексов на основе пектинсодержащих экстрактов и белкового компонента или пектинсодержащего сырья и белкового компонента.

В качестве белкового компонента используются смеси концентратов молочных белков (Promilk 802 FB, NitroPro7 и др ), белков молочной сыворотки, яичного альбумина или др.

В готовых порошковых пищевых композициях полисахаридный комплекс представлен пектином, ди- и трисахаридами, инулином в зависимости от состава пектинсодержащего сырья в рецептурной композиции их получения. Белковый компонент — белками молочной сыворотки и альбумином. Содержание в продукте высоко- и низкоэтерифи-цированных пектинов характеризует его геле- и комплексообразующие свойства. Высокая антиокси-дантная активность обусловлена содержанием поли-фенольных соединений, обладающих Р-витаминной активностью, а содержание важнейших электролитов (К и Na) — благодаря использованию природных источников растительного сырья и полноценных животных белков

Добавление натуральных концентрированных соков, полученных молекулярной сушкой, придает продуктам улучшенные органолептические свойства.

На пектинсодержащие продукты разработана и утверждена нормативная документация: ТУ 9199013-00353158-97 «Порошковые пектинсодержащие продукты молодой столовой свеклы сублимационной сушки повышенной пищевой и биологической ценности», Московский государственный университет пищевых производств, ТУ 9160 РТ 05717180.001-10 МИП «Специализированные продукты для медицины и спорта», Московский

государственный университет пищевых производств, и утверждено в установленном порядке ЦГСЭН Согдийской области Республики Таджикистан, ТУ 9199-60457533-2010 «Комбинированные порошковые продукты из столовой свеклы», выдано санэпидзаключение АИЛЦ ФГУ МО РФ 842 УГСЭН РВСН.

Эффективность применения данной группы продуктов подтверждена клиническими испытаниями в ГКБ № 50, 81 и Больницы Центросоюза РФ.

На технологию производства и способ применения данных продуктов получены патенты: «Способ лечения хирургического эндотоксикоза», патент № 2341269, патентообладатель ГОУ ВПО «МГМСУ», изобретения, полезные модели, 2009; «Способ получения продукта столовой свеклы», патент № 2373774, патентообладатель ГОУ ВПО «МГУПП», изобретения, полезные модели, 2009, бюллетень № 33; «Способ получения порошкового продукта столовой свеклы», патент № 2409280, патентообладатель ГОУ ВПО «МГУПП» изобретения, полезные модели, 2011, бюллетень № 2; «Способ лечения хирургического эндотоксикоза», патент № 2423140 ГОУ ВПО «МГМСУ», изобретения, полезные модели, 2011, бюллетень № 7.

Б. Методика применения препаратов в клинике

В клинических условиях препараты применяли через назоинтестинальный зонд курсом 5-7 суток. Оценивали морфологию слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта до и после лечения.

Исследовали биоптаты слизистой оболочки желудка, тощей и сигмовидной кишки в двух группах больных по десять человек парной выборки с перитонитом различной этиологии, который был осложнен синдромом кишечной недостаточности (СКН). В первой группе проводили традиционное лечение, во второй дополнительно применяли энтеральную терапию пектинсодержащими препаратами.

ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Анализ структурных изменений в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта в группе больных с перитонитом на фоне энтеральной терапии ПСП выявил следующее: явления отека и нарушения кровообращения были минимальными или не отмечались; воспалительная инфильтрация менее выраженная, количество лимфоцитов и плазмоцитов значительно снизилось, эозинофилы и лейкоциты единичные в поле зрения; качественное изменение состава инфильтрата — увеличение макрофагально-гистиоцитарных элементов на фоне уменьшения количества лимфоцитов и плазмоцитов, определялись признаки эпителизации существовавших ранее поверхностных дефектов.

Б >

ст

So

1_ с OA

<Е О Л

Щ о

l-f X s ш s о^

а

I-и га

L Б

га

й <и т S L

а

>

а

s

х

1-Л

о

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, при использовании в комплексном лечении перитонита ПСП как продукта, обладающего антисептическими, противовоспалительными и репа-ративными свойствами, отмечается более благоприятный эффект лечения. Восстановление морфологической

структуры слизистой оболочки тонкой кишки на 7-е сутки при обычном лечении отмечено у 50% больных, при лечении с применением МПСП—у 80%, т. е. чаще в 1,6 раза, что характеризует эффективность энтерального применения этого препарата.

ЛИТЕРАТУРА

1. Брискин Б.С., Щугорева Л.И. Лечение больных с нарушениями моторно-эвакуаторной функции кишечника // Хирургия. — 1986. — № 3. — С. 11-15.

2. Гаин Ю.М., Леонович С.И., Алексеев С.А. Синдром энтеральной недостаточности при перитоните: теоретические и практические аспекты, диагностика и лечение. — Минск: Молодечно, 2001. — 265 с.

3. Дончено Л.В., Фирсов Г.Г. Пектин: основные свойства, производство и применение. — М.: ДнЛи принт, 2007. — С. 10-15.

4. Евдокимов И.А., Василисин С.В., Капленко Н.Н. и др. Регенерация отработанных культуральных жидкостей // Сб. научных трудов СевКав ГТУ, серия «Продовольствие». — Ставрополь: СевКав ГТУ, 2002. — С. 68-71.

5. Хотимченко Ю.С., ОдинцоваМ.В., Ковалев В.В. Полисорбовит. — Томск: Изд-во НТЛ, 2001. — С. 48-56.

•о

"О