Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных на основе низкомолекулярных биоактивных пептидных комплексов и пробиотических штаммов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека.

Докладчик: Дышлюк Любовь Сергеевна

Должность: Руководитель Научно-образовательного центра, Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, кандидат биологических наук

Цель проекта:
Целью работы является: - создание функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных на основе низкомолекулярных биоактивных пептидных комплексов и пробиотических штаммов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека; - получение значимых научных результатов, позволяющих переходить к разработке новых видов функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных; - вывод на рынок новых конкурентоспособных функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных; - обеспечение экспортного потенциала и замещение импортных поставок функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных; - прогрессивные структурные сдвиги в биотехнологической отрасли, создание новых рабочих мест; - повышение количества жизнеспособных клеток, повышение фагоустойчивости, снижение стоимости пробиотических штаммов, используемых в производстве функциональных продуктов питания.

Основные планируемые результаты проекта:
В ходе выполнения проекта должны быть получены следующие научно-технические результаты:
1 Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИЭР, содержащие:
а) анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
б) отчет о патентных исследованиях, оформленный в соответствии с ГОСТ 15.011-96;
в) план исследований, направленных на создание функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных на основе низкомолекулярных биоактивных пептидных комплексов и пробиотических штаммов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека;
г) обоснование выбора направления исследований;
д) результаты анализа данных экспериментальных исследований;
е) обобщение и выводы по результатам ПНИЭР.
2 Экспериментальные образцы функциональных продуктов питания.
3 Программа и методики исследовательских испытаний функциональных продуктов питания.
4 Лабораторная методика создания симбиотических консорциумов на основе микроорганизмов различных таксономических групп, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека.
5 Лабораторная методика ферментативного гидролиза белков молока, обеспечивающего получение биологически активных пептидов направленного действия.
6 Лабораторный технологический регламент получения функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных.
7 Протоколы исследовательских испытаний.
8 Проект технических условий на функциональные продукты питания для реабилитации онкологических больных.
9 Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики.
10 Проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Создание функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных на основе низкомолекулярных биоактивных пептидных комплексов и пробиотических штаммов».
11 Перечень научных и научно-технических результатов, подлежащих получению иностранным партнером:
11.1 Лабораторная методика скрининга микроорганизмов различных таксономических групп, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека.
11.2 Методика выявления динамики изменений в бактериальном составе микрофлоры желудочно-кишечного тракта у онкологических больных в период реабилитации под влиянием функциональных продуктов питания.

Требования по назначению и к техническим характеристикам научно-технических результатов
1 Разрабатываемые функциональные продукты питания для реабилитации онкологических больных должны быть предназначены для использования в медицине и здравоохранении, фармацевтике, пищевой промышленности для восстановления и поддержания микрофлоры желудочно-кишечного тракта.
2 Разрабатываемые пробиотические штаммы микроорганизмов должны обладать следующими характеристиками:
2.1 количество жизнеспособных клеток – не менее 1010‒1011 КОЕ/г;
2.2 фагоустойчивость – не менее 1000 вирусных частиц в мл;
2.3 устойчивость штаммов-продуцентов к закисленности сырья – не более 18°С;
2.4 количество пассажей с сохранением жизнеспособности и функциональной активности штаммов стартерных культур – не менее 20.
3 Разрабатываемые биоактивные пептиды должны обладать следующими характеристиками:
3.1 выраженные пребиотические свойства;
3.2 выраженные цитостатические свойства;
3.3 выраженные иммуномодулирующие свойства;
3.4 выраженные антиоксидантные свойства.
4 Разрабатываемые функциональные продукты питания для реабилитации онкологических больных должны обладать иммуномодулирующими, антиоксидантными, цитостатическими свойствами.
5 Разрабатываемые функциональные продукты питания должны обеспечивать нутритивную поддержку онкологических больных.

Для решения поставленных задач будут использоваться следующие научно-технические подходы:
1) Определение антагонистической активности микроорганизмов методом перпендикулярных штрихов.
2) Изучение фенотипических свойств микроорганизмов визуальным методом и методом микроскопирования.
3) Определение антиоксидантной активности микроорганизмов по их способности блокировать реакцию перекисного окисления липидов и/или ингибировать фосфолипазы.
4) Определение цитотоксической активности микроорганизмов in vitro и in vivo.
5) Определение гепатопротекторной активности микроорганизмов in vitro и in vivo.
6) Анализ биохимических свойств микроорганизмов с использованием стандартизированных тест-систем API 50 CHB.
7) Генетическая идентификация микроорганизмов с помощью анализа генов, кодирующих 16S рибосомальную РНК: выделение суммарной ДНК; подбор универсальных праймеров, полимеразная цепная реакция; секвенирование вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК; идентификация микроорганизмов.
8) Определение массовой доли аминокислот методом катионообменной хроматографии.
9) Определение массовой доли общего азота/белка методом сжигания по Дюма.
10) Определение массовой доли аминного азота спектрофотометрическим методом.
11) Оценка изменения качественного и количественного состава пептидных фракций, их молекулярно-массового распределения методом электрофореза в полиакриламидном геле по методу Лоури.
12) Определение последовательностей аминокислот в высвобождаемых фрагментах методом MALDI-TOF.
13) Определение антиоксидантного действия пептидов in vitro – методом спонтанной и инициированной (двухвалентным железом) хемилюминисценции.
14) Определение иммуномодулирующих свойств – по кинетике образования антител на введение АДС-анатоксина по сравнению с контролем.
15) Определение цитотоксической активности биопептидов in vitro и in vivo.
16) Определение массовой доли сухих веществ в функциональных продуктах питания – по ГОСТ 3626-73.
17) Определение массовой доли белка в функциональных продуктах питания методом сжигания по Дюма.
18) Определение массовой доли жира в функциональных продуктах питания турбидиметрическим методом по ГОСТ 5867-90.
19) Определение массовой доли углеводов в функциональных продуктах питания поляриметрическим методом по ГОСТ 3628-78.
20) Определение антиоксидантного действия функциональных продуктов in vitro – методом спонтанной и инициированной (двухвалентным железом) хемилюминисценции.
21) Определение иммуномодулирующих свойств функциональных продуктов – по кинетике образования антител на введение АДС-анатоксина по сравнению с контролем.
22) Определение цитотоксической активности функциональных продуктов in vitro и in vivo.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Ожидаемые научные и научно-технические результаты в виде функциональных продуктов питания найдут применение в следующих областях:
1) Медицина и здравоохранение: восстановление и поддержание микрофлоры желудочно-кишечного тракта онкологических больных в период реабилитации; профилактика и лечение социально-значимых заболеваний, сопровождающихся дисбиозом; нормализация обмена веществ;
стабилизация пищеварительной системы, уничтожение болезнетворных бактерий и стимуляция секреции специальных ферментов, позволяющих лучше усваивать питательные вещества; активизация адаптационных способностей и иммунобиологической реактивности.
2) Фармацевтика: разработка лекарственных препаратов для профилактики и терапии социально-значимых заболеваний, сопровождающихся дисбиозом; разработка лекарственных препаратов и биологически активных добавок для реабилитации онкологических больных.
3) Нутрицевтика и пищевая промышленность: разработка функциональных пищевых продуктов, сбалансированных по питательным веществам, для профилактики социально значимых заболеваний и нутритивной поддержки онкологических больных в период реабилитации.

Международное сотрудничество по проекту открывает перспективы:
1. обмена опытом и научными знаниями между партнерами из разных стран, достигшими значительных успехов в разработке технологий биологически активных добавок и функциональных продуктов питания для профилактики и терапии социально значимых заболеваний;
2. осуществления совместных научных исследований в рамках проекта;
3. кооперации для внедрения разработок и последующего производства;
4. совместных публикаций результатов в высокорейтинговых журналах, индексируемых в базах данных Web of science, Scopus;
5. выхода разрабатываемой продукции на международные рынки сбыта.

Текущие результаты проекта:
В результате исследования в 3 квартале 2014 года на этапе №1 проведен аналитический обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР, в том числе по зарубежным базам данных (глубина проработки 15 лет); проведены патентные исследования в соответствии ГОСТ Р 15.011-96 «СРППП. Патентные исследования»; проведены маркетинговые исследования европейского и мирового рынка функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных; разработана общая методика проведения исследований.
В ходе проведения аналитического обзора и анализа современной научно-технической, нормативной, методической литературы рассмотрены научные основы использования пробиотических штаммов микроорганизмов для профилактики и терапии онкологических заболеваний, получения биологически активных пептидов с противоопухолевыми свойствами; изучены теоретические и практические подходы к созданию функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных.
Проведен скрининг микроорганизмов различных таксономических групп, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека, проявляющих пробиотические свойства; проведен отбор наиболее активных штаммов. Изучены морфологические, фенотипические, физиологические и биохимические свойства выбранных штаммов микроорганизмов.
Полученные результаты соответствуют техническим требованиям к выполняемому проекту и лягут в основу планируемых к проведению экспериментальных работ, направленных на разработку симбиотических консорциумов на основе пробиотических штаммов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека; оптимизацию условий ферментативного гидролиза белков молока, обеспечивающих получение биологически активных пептидов направленного действия; исследование медико-биологических свойств биологически активных пептидов; разработку рецептур и технологических схем производства функциональных продуктов питания на основе симбиотических консорциумов и биологически активных пептидов; изучение физико-химических и медико-биологических свойств разработанных функциональных продуктов питания, а также получаемых на следующих этапах охраноспособных документов.