CH677863A5 - - Google Patents

Description

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CH 677 863 A5

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Diäterzeugnisse und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bekannt, dass die ungesättigten w-3-Fettsäuren mit 18-22 Kohlenstoffatomen vorteilhafte biologische Eigenschaften besitzen. Unter ihnen sind die Eicosapentaensäure (EPA) und die Dokosa-hexaensäure (DHA) von herausragender Bedeutung. Auf die Wichtigkeit und die vielschichtige biologische Wirkung dieser beiden Säuren verweisen Dyerberg und Mitarbeiter (The Lancet, 15,117 [1978]).

Die mit der wichtigen Rolle der mehrfach ungesättigten Fettsäuren, unter ihnen insbesondere der EPA und DHA, bei Hyperiipidämie und thrombotischen Erkrankungen zusammenhängenden Wirkungen beschreiben zusammenfassend Goodnight und Mitarbeiter (Arteriosclerosis 2, 87 [1982] Review).

Die aktiven Komponenten des Fischöls, die Eicosapentaensäure (EPA) und Dokosahexaensäure (DHA), sind Vorstufen der Biosynthese der PG-3-Reihe, gleichzeitig sind sie kompetitive Hemmer der bei der von Arachidonsäure ausgehenden Kette komplizierter biochemischer Vorgänge, bei der sogenannten «Arachidonsäure-Kaskade», entstehenden schädlichen Metaboliten, wie zum Beispiel TXA2, TXB2 usw.

Die mehrfach ungesättigten Fettsäuren haben neben vielen günstigen Eigenschaften den Nachteil, dass sie dem bei radikalischen Peroxydationsvorgängen entstehenden, sehr schädlichen Malondialde-hyd (MDA) als potentielle Quelle dienen und so im Zentralnervensystem eine sogenannte «ceroide Li-pofuscinose» verursachen können.

Die Verwendung von EPA zu Ernährungszwecken in Form eines Cyclodextrin-Einschlusskomplexes wird in der französischen Patentschrift Nr. 2 550 445 beschrieben. Marschall und Mitarbeiter (Am. J. Clin. Nutr. 38, 895 [1983]) untersuchten die ungesättigten cû-3-Fettsâuren im Zusammenhang mit der Synthese der a-Linolensäure und der Prostaglandine beziehungsweise der diätetischen Ernährung.

Die Fischöle enthalten ausser EPA und DHA in grosser Menge gesättigte Fettsäuren beziehungsweise Fettsäuren mit niedrigem Sättigungsgrad sowie nicht verseifbare Komponenten. Die Entfernung dieser Bestandteile ist sehr wichtig, da eine Erhöhung der diätetischen Portion den Triglyceridspiegel des Blutes beziehungsweise die Menge der aufgenommenen Kalorien empfindlich erhöht. Ausserdem können die nicht verseifbaren Bestandteile in diätetischer Hinsicht schädliche Steroide, beispielsweise Cholesterin, sowie die sich im menschlichen Organismus anhäufenden Vitamine D (dessen Provitamin) und A enthalten.

Zahlreiche weitere Publikationen beschäftigen sich mit der diätetischen Wirkung der mehrfach ungesättigten co-3-Fettsäuren, insbesondere von EPA und DHA, auf die vielschichtigen physiologischen Zusammenhänge hinweisend, so zum Beispiel die Artikel von Barceili (Thromb. Res. 39, 307 [1985]) und Jurkowski (JNCI, 74,1145 [1985]), weiterhin von Lembke (Milchwissenschaft 40, 329 [1985]).

Es ist weiterhin bekannt, dass die Menschheit die Algen seit Urzeiten zu Ernährungs- und Fütterungszwecken nutzt. So verzehren in erster Linie die fernöstlichen Völker Meeralgen, in jüngster Zeit werden sie aber auch in getrockneter beziehungsweise in Tablettenform von breiten Schichten der entwickelten Länder konsumiert.

Die Algen sind Träger sehr wertvoller Nährstoffe, ihre getrockneten Formen enthalten in hoher Konzentration die zum gesunden Leben notwendigen Stoffe, wie zum Beispiel Vitamine, Proteine, Protein-Mi-kroelement-Komplexe, Saccharide, mehrfach ungesättigte Fettsäuren usw.

Die Algen betreffende allgemeine und detaillierte Ausführungen sind im Buch von Zajic: «Properties and Products of Algae» (Edition Planum, New York, 1970) zu finden.

In den letzten Jahrzehnten begann man, sich in der Forschung mit den Wirkungen der Mikroelemente und Spurenelemente zu befassen. So wurde bekannt, dass das Selen eine der wichtigsten, essentiellen Stoffe für das Leben ist. Die günstige Wirkung des Selens beruht vor allem darauf, dass es die Gluta-tion-Peroxydase, genauer die prostetische Gruppe dieses Enzyms, die der wichtigste Hemmer der schädlichen Peroxydationsvorgänge ist, aktiviert. Das Selen häuft sich nicht im Organismus an, somit muss dauernd für Nachschub gesorgt werden. Bisher wurde das Selen in Form anorganischer Verbindungen, so in erster Linie in Form von Se02 und Na2Se03, aufgenommen.

Das Selen ist an sich ein wirksamer blutdrucksenkender Stoff, es verbessert den ischämischen, hy-poxischen und infarktiösen Zustand des Herzens und verhindert die ceroide Lipofuscinose. Auch bei Periodontitis ist es wirksam. Seine Wirkung gegen Krebs ist bedeutend, es verringert mit Sicherheit die Möglichkeit der Entstehung von Krebs. Selen ist ein mutagener Inhibitor. Sein Mangel kann Leberzirrhose, Muskelnekrose, Destruktion der Erythrozytenmembran, Bindegewebsläsion, als EKG-Veränderung S-T-Elevation, Kwashiorkor-Syndrom und Sclerosis multiplex zur Folge haben.

Einen zusammenfassenden Artikel über die biologischen Wirkungen des Selens veröffentlichten Thressa und Mitarbeiter (Nutrition Review 35, 7 [1977]), Shamberger (J. of Env. Path. and Tox. 4, 305 [1980]) sowie Masukawa und Mitarbeiter (Experientia 39, 405 [1983]).

Ziel der Erfindung war die Bereitstellung einer diätetischen Komposition die die ungünstigen physiologischen Wirkungen des Konsums ungesättigter Fettsäuren ausschliesst, die Vereinigung der vorteilhaften Eigenschaften von EPA, DHA, Algen und Selen ermöglicht und somit infolge ihrer Zusammensetzung fähig ist, durch ihre günstigen biologischen Eigenschaften ungesunde Lebensweise und unvorteilhafte Essgewohnheiten zumindest zum Teil zu kompensieren.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die obige Zielstellung uneingeschränkt durch ein Le-

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bensmittelerzeugnis, das selenhaltige Algen zusammen mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren enthält, erreicht werden kann.

Daher ist Gegenstand der Erfindung ein Diäterzeugnis gemäss Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung desselben gemäss den Ansprüchen 2 bis 5.

Die Herstellung der selenhaltigen Algen ist in der DE-OS 3 809 238 beschreiben.

Als Grundstoff der ungesättigten (o-3-Fettsäuren mit 18-22 Kohlenstoffatomen, die eine Komponente der Komposition bilden, können aus verschiedenen See- oder Süsswasserfischen gewonnene Ole, insbesondere Makrelen-, Dorsch-, Herings-, Sardinen- und Tintenfischöl, weiterhin die aus der Leber dieser Fische gewinnbaren Öle, zum Beispiel Dorschleberöl (Lebertran) und Haifischleberöl, verwendet werden.

Als Algen werden in erster Linie Chlorella- oder Scenedesmus-Stämme verwendet, die nicht nur zum Verzehr durch den Menschen geeignet sind, sondern auch an sich eine günstige physiologische Wirkung besitzen.

Das Erzeugnis ist empfindlich gegenüber Oxydation, daher ist es zweckmässig, ein aktives Konserviermittel, zum Beispiel a-Tokopherol (Vitamin E), Glutathion oder herkömmliche Antioxydanten, zum Beispiel Butylhydroxytoluol, zu verwenden.

Die homogenisierte Komposition kann in Lebensmittelprodukte, Tabletten, Kapseln usw. eingebaut werden. Der Begriff Lebensmittelprodukt bezeichnet hier jedes parenteral oder peroral verabreichbares, verwendbares Produkt. Das peroral verabreichbare Produkt kann in Konditoreiprodukten und Süsswa-ren (Gebäck, Schokolade), in Fleisch- und Wurstwaren, in Gewürzen, Margarine, Milch und Butterprodukten, Fettprodukten usw. enthalten sein.

Das mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Erzeugnis hat folgende wichtige Vorteile:

a) Die einzelnen Komponenten des Erzeugnisses haben auch an sich eine sehr bedeutende physiologische und ernährende Wirkung und vereinen die vorteilhaften Eigenschaften von EPA, DHA, Selen und Algen.

b) Die Komposition schliesst die Möglichkeit der im Falle des Konsums von mehrfach ungesättigten Fettsäuren auftretenden «ceroiden Lipofuscinose» aus.

c) Der Konsum des erfindungsgemässen Erzeugnisses erfordert keine dauernde Diät, da es die oben erwähnten nachteiligen Fischölkomponenten nicht enthält (gesättigte Fettsäuren, Cholesterin, Vitamine A und D).

d) Die Komposition enthält das Selen in natürlicher Form als natürlichen Stoff, in Algen angereichert.

e) Das erfindungsgemässe Erzeugnis ist zur Verhinderung von apoplexen, thromboembolischen Zuständen des Herz-Kreislauf-Systems, wie der Entstehung von Infarkt und Hirnbluten, sowie zur Vorbeugung gegen atopisch zusammenhängende oder atopische Störungen geeignet. Die Anwendung der erfindungsgemässen Komposition erwies sich auch im Falle bereits vorhandener Zustände als günstig.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird in den folgenden Beispielen näher erläutert, ohne dass dabei der Schutzumfang auf diese Beispiele eingeschränkt wird.

In den Beispielen 1, 2 und 3 ist die Hersteilung der als Ausgangsstoff dienenden Komponenten, in den weiteren Beispielen die Herstellung der erfindungsgemässen Komposition beschrieben.

Beispiel 1

2 kg Natriumhydroxyd werden in 70 Liter 95%igem Alkohol gelöst, dann werden bei einer Temperatur von 50-60°C 10 kg Sardinenöl zugegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden lang in Stickstoffatmosphäre gekocht, dann unter Rühren auf 10°C -abgekühlt. Dabei sondert sich das Natriumsalz der gesättigten Fettsäuren ab. Die Kristalle werden herausfiltriert und mit wenig Alkohol gewaschen. Das alkoholische Filtrat wird eingedickt, und man gibt 20 Liter abgekochtes Wasser dazu. Die nicht verseifbaren Verbindungen, wie zum Beispiel das Cholesterin, werden durch Extraktion mit 5 Liter Hexan völlig entfernt. Die extrahierte wässrige Phase wird mit verdünnter Schwefelsäure bis zum pH 2 angesäuert, dann mit 15 Liter Hexan erneut extrahiert. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, mit festem Natriumsulfat getrocknet, dann eingedampft. Man erhält 3,2 kg konzentriertes Öi. DHA-Gehalt: 36,8%, EPA-Gehalt: 31,8%. Das Öl ist braun und riecht nach Fisch, deshalb wird ihm Fuliererde zugemischt, dann wird es in Stickstoffatmosphäre bei 105°C 10 Minuten lang erhitzt und danach heiss filtriert. Geruchlos gemacht wird durch Vakuum-Wasserdampfdestillation 3 Stunden lang bei einem Druck von 1,3 bar und einer Temperatur von 170°C. So erhält man 1,6 kg hellgelbes, geschmackloses, geruchloses Öl mit praktisch unveränderter Zusammensetzung.

Beispiel 2

24 kg Dorschleberöl werden bei 60°C in 16 Liter Methanol gelöst. Bei einer Temperatur von 50-60°C werden unter Rühren 8 kg 40%ige Natriumhydroxydlösung zugetropft, dann wird das Gemisch bei einer Temperatur von 60°C gehalten und weitere 45 Minuten lang gerührt. Bei etwa 60°C werden 20 kg 15%ige Salzsäure zu der Lösung gegeben. Die Phasen werden getrennt, dann wird die organische Phase noch

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mit 10 kg 15%iger Salzsäure, danach mit etwa 180 Liter heissem Leitungswasser neutral gewaschen. Die so entstandenen Phasen werden getrennt, dann werden der öligen Phase 100 Liter Aceton zugegeben. Es wird auf etwa 45°C erwärmt, dann werden 3,8 kg in 30 Liter Wasser gelöstes LÌOH.H2O zugegossen. Nach einer halben Stunde Rühren Iässt man das Gemisch über Nacht stehen, dann wird es filtriert, und das acetonische Filtrat wird eingedampft. Es wird mit etwa 8 kg 15%iger Salzsäure angesäuert, dann dreimal mit Hexan ausgeschüttelt und schliesslich eingedampft. Während des Reinigungsvorgangs wird bis zum Schluss in Stickstoffatmosphäre gearbeitet. Auf diese Weise erhält man 6,4 kg gereinigtes Fischöl. Jodzahl: 258; Säurezahl: 160.

1 kg des so gereinigten Dorschleberöls wird bei 60°C einer mit 9 Liter Methanol bereiteten Lösung von 3 kg Harnstoff zugetropft. Das Gemisch wird 2 Stunden lang bei dieser Temperatur gerührt. Nach Abkühlen Iässt man es über Nacht bei -10°C im Gefrierschrank stehen. Es wird filtriert, und das Filtrat wird eingedampft. Der eingedampften Substanz werden 2,5 Liter 1:1 verdünnte Salzsäure zugegossen. Es wird 15 Minuten lang gerührt, dann mit Hexan ausgeschüttelt. Die Hexan-Phase wird mit Wasser neutral gewaschen, mit Na2SC>4 getrocknet, dann eingedampft. So erhält man 0,34 kg co-3-Fettsäuren. Jodzahl: 315; EPA-Gehalt: 24%; DHA-Gehalt: 42%.

Beispiel 3

In ein 10 Liter fassendes Algenkulturglas werden 8 Liter Knop-Pringsheim-Nährlösung gegeben, die durch 40 mg Natriumselenit ergänzt werden. Das System wird bei 121 °C und 1 bar Überdruck 30 Minuten lang sterilisiert. Die sterile Lösung wird mit der gegenüber Selen resistenten Algen-Reinkultur Scene-desmus obtisiusculus geimpft. Durch die Nährlösung wird bei 25°C 5 Volumen-% Kohlendioxyd enthaltende sterile Luft bei Beleuchtung durch ein Leuchtstoffrohr (4000 lux, 440-520 und 640-700 um) geleitet. Nach einem 14tägigen Zuchtzyklus werden die Algen von der Nährlösung isoliert. Die erhaltene Algenmasse wird durch Ultraschall aufbereitet, dann bei einer Temperatur unter 65°C vorsichtig getrocknet. Man erhält 6 g Algenpulver mit einem Selengehalt von 1200 jxg/g.

Beispiel 4

150 g 65%igem konzentriertem Dorschleberöl (EPA-Gehalt: 22%, DHA-Gehalt: 43%) werden 100 g se-lenhaltiges Algenpulver (Se-Konzentration: 260 ng/g) zugemischt. Das Gemisch wird homogenisiert, und das Homogenisat wird durch Zugabe von 0,2% Vitamin E konserviert.

Beispiel 5

Herstellung eines diätetischen Margarineerzeugnisses

Zu 250 g weicher Margarine werden 8 g 65%iges Dorschleberöl (EPA-Gehalt: 22 %, DHA-Gehalt: 43%) und 1 g Se-Algenpulver (Se-Konzentration: 260 ng/g) gemischt. Das Gemisch wird homogenisiert.

Beispiel 6

Es wird in allem wie in Beispiel 4 verfahren, mit dem Unterschied, dass die Ausgangsstoffe in folgenden Mengen verwendet werden:

400 g 65%iges konzentriertes Dorschleberöl (EPA-Gehalt: 22%, DHA-Gehalt: 43%)

70,6 g Algenpulver mit einem Selengehalt von 1200 ng/g 0,4 mg Vitamin E.

Das gewonnene Homogenisat wird in zur Aufnahme von 500 mg geeignete weiche Gelatineperlenkapsein oder weiche Gelatinekapseln gefüllt, und die Kapseln werden in Blasenfolien gepackt.

Beispiel 7

Mit bekannten pharmazeutischen Mitteln und Verfahren werden Tabletten der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

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Mit EPA und DHA angereichertes Dorschleberöl, welches als Konservierungsmittel 0,1% Vitamin E enthält (DHA-Gehalt: 43%, EPA-Gehalt: 22%)

Se-Algen

86 mg

(Se-Konzentration : 380 jag/g Algenpulver)

200 mg

Lactose Stärke

Polyvinylpyrrolidon Magnesiumstearat

140 mg 60 mg 3,5 mg 3,5 mg

Gewünschtenfalls werden die Tabletten in einer Dragiermaschine mit Zucker überzogen. Patentansprüche

1. Diäterzeugnis, dadurch gekennzeichnet, dass es 0,5-50 Masse-Teile selenhaltige Algen sowie 99,5-50 Masse-Teile mindestens zwei ungesättigte Bindungen enthaltende Fettsäuren mit 18-22 Kohlenstoffatomen oder deren Derivate zusammen mit Lebensmittelzusatzstoffen enthält.

2. Verfahren zur Herstellung eines Diäterzeugnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 0,5-50 Masse-Teile selenhaltige Algen sowie 99,5-50 Masse-Teile mindestens zwei ungesättigte Bindungen enthaltende Fettsäuren mit 18-22 Kohlenstoffatomen oder deren Derivate mit Lebensmittelzusatzstoffen vermischt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fettsäurederivate Ester, Alka-iierdmetallsalze oder Aminsalze verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als ungesättigte Fettsäuren 5,8,11,14,17-Eicosapentaensäure und 4,7,10,13,16,19-Dokosahexaensäure verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als ungesättigte Fettsäuren Fettsäuren, die aus dem Öl von Meeresfischen gewonnen wurden, verwendet.

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