Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка инновационной технологии получения новых функциональных продуктов питания на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae), обладающих гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным свойствами.

Номер контракта: 14.576.21.0010

Руководитель: Макарова Марина Николаевна

Должность: зам. директора по науке

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
функциональный продукт питания, жир лососевых пород рыб, масляный экстракт, лекарственное растительное сырье, технология

Цель проекта:
Цель проекта: Разработать инновационную технологию получения новых функциональных продуктов питания (ФПП) на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae) и провести исследования, включающие оценку безопасности и биологической эффективности на экспериментальных моделях in vivo и in vitro, что необходимо для обоснования применения ФПП с гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным свойствами.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Краткое описание основных результатов (основные практические и экспериментальные результаты, фактические данные, обнаруженные взаимосвязи и закономерности).
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты: Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИ; экспериментальные партии субстанций; экспериментальные партии ФПП на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae); лабораторные технологические регламенты получения субстанций и ФПП; технические условия (ТУ) на ФПП; рецептуры ФПП; проект технического задания на проведение ОТР.
2. Основные характеристики планируемых результатов (в целом и/или отдельных элементов), планируемой научной (научно-технической, инновационной) продукции.
2.1 Разрабатываемые субстанции должны соответствовать следующим требованиям:
- в состав включать только компоненты природного происхождения: траву пустырника (Leonurus cardiaca L.), плоды лимонника китайского (Schisandra chinensis (Turcz.) Baill) цветки ромашки аптечной (Chamomilla recutita (L.) Rauschert), жир лососевых пород рыб (Salmonidae), растительные масла;
- по безопасности – соответствовать требованиям 4 класса опасности «вещества малоопасные» (ГОСТ 12.1.007-78 «Вредные вещества»);
- содержание компонентов растительного происхождения – не менее 20%;
- условия хранения – в сухом темном месте при температуре не выше плюс 8ºС и относительной влажности не более 75%;
- срок годности – не менее 1 года с даты изготовления.
2.2 Разрабатываемый ФПП «Рыбий жир с пустырником» должен быть предназначен для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
2.3 Разрабатываемый ФПП «Рыбий жир с лимонником» должен быть предназначен для профилактики заболеваний печени.
2.4 Разрабатываемый ФПП «Рыбий жир с ромашкой» должен быть предназначен для профилактики простудных заболеваний и укрепления иммунитета.
2.5 Общие характеристики ФПП: содержание витамина А – не менее 200 МЕ/г; содержание витамина Д – не менее 8 МЕ/г; содержание витамина Е – не менее 1 мг/г; содержание ПНЖК – не менее 20%; внешний вид – маслянистая жидкость цвета, соответствующему виду используемого сырья; запах и вкус – свойственный жиру лососевых пород рыб, без прогорклости и посторонних привкусов;микробиологическая чистота должна соответствовать требованиям САНПиН 2.3.21078-01; условия хранения – в сухом темном месте при температуре не выше плюс 8ºС и относительной влажности не более 75%; срок годности – не менее 1 года с даты изготовления; форма выпуска - флаконы стеклянные 100 мл, а так же флаконы, изготовленные из полимерных материалов по сертификатам фирм-изготовителей, разрешенные к применению органами Роспотребнадзора или по соответствующей нормативной документации.
2.6 Характеристики ФПП «Рыбий жир с пустырником»: содержание иридоидов, флавоноидов должно быть установлено в результате анализа физико-химических свойств; функциональные свойства – кардиопротективного и антиоксидантного действия.
2.7 Характеристики ФПП «Рыбий жир с лимонником»: содержание лигнанов должно быть установлено в результате анализа физико-химических свойств; функциональные свойства – гепатопротективного, иммуномодулирующего и антиоксидантного действия.
2.8 Характеристики ФПП «Рыбий жир с ромашкой»: содержание кумаринов, апигенина, ен-ин-дициклоэфиров должно быть установлено в результате анализа физико-химических свойств; функциональные свойства – иммуномодулирующего, противовоспалительного и антиоксидантного действия.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Описание конечного продукта, создаваемого с использованием результатов, планируемых при выполнении проекта, места и роли проекта и его результатов в решении задачи/проблемы.
В результате реализации проекта будет разработана инновационная технология получения новых ФПП на основе жира лососевых пород (Salmonidae), обладающих гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным действиями.
2. Оценка элементов новизны научных (технологических) решений, применявшихся методик и решений.
В основу проекта положены патенты, авторами которых являются сотрудники организации-Заявителя:
- патент РФ №2373266 "Способ получения масляных экстрактов биологически активных веществ", приоритет от 25.04.2008 г.;
- планируется подача заявки на получение патента по теме проекта.
3. Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень.
Сегодня, в Европе и США широко распространена практика обогащения продуктов ПНЖК (омега-3 жирными кислотами). Причем одной из самых «богатых» отраслей на продукты с ПНЖК является молочная отрасль. Ведущие мировые производители молочных продуктов, обогащают свои продукты Омега-3: молоко (Parmalat, Испания), спреды (Unilever, Великобритания, Нидерланды), йогурты (Danone, Франция), мороженое (Stoney Creek Dairy, Канада) («Молочная сфера» №2 (45) 2013).
В Испании в настоящее время продается более 100 млн. литров в год молока обогащенного омега-3 жирными кислотами. С этим продуктом производитель также участвует в государственной программе «Школьное молоко».
4. Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
Россия на данный момент представляет собой еще не насыщенный рынок функциональных продуктов питания. Компании, занимающиеся производством функциональных продуктов на территории Российской Федерации, являются филиалами или представительствами иностранных фирм. Для насыщения внутреннего рынка и удовлетворения потребностей заинтересованного в данной продукции населения Россия импортирует необходимое количество функциональных продуктов питания, обладая, таким образом, емким внутренним рынком.
По мнению экспертов, производство функциональных продуктов питания в России по итогам 2011 года составляет около 242 млн. руб. в стоимостном выражении или 1,73 млн. кг в натуральном, а по итогам 2012 года ожидается более 257 млн. руб. В долгосрочной перспективе ожидается дальнейший небольшой рост производства на несколько процентов в год, что обуславливается относительной ненасыщенностью рынка на данном этапе его развития (Исследования Euromonitor International).
Географическая структура производства функциональных продуктов питания несильно диверсифицирована, поскольку специализированное производство данной продукции представлено 12 компаниями на рынке: ООО «Нестле Россия», ОАО Компания «ЮНИМИЛК», ООО «Данон Индустрия», ООО «Валио», ООО «Кампина», ООО «Эрманн», ОАО «Вимм-Билль-Данн Продукты Питания», ООО «Пармалат МК», ОАО «Золотые луга», ООО «Велле», ООО «НПТ Созвездие» и ООО «Биопродукт» («Молочная сфера» №2 (45) 2013).
По данным федеральной таможенной службы РФ, во внешнеторговом обороте России по товарам, которые в силу своих свойств могут быть отнесены к категории функциональных пищевых продуктов, импорт по итогам 2011 года доминирует над экспортом и в стоимостном, и в натуральном выражениях. Это, очевидно, объясняется отсутствием необходимого объема производства функциональных продуктов питания в России для нужд внутреннего рынка.
Импорт в Россию в 2011 году функциональных продуктов питания в натуральном выражении составил 7,02 тыс. т, в стоимостном – 415 млн. руб.
В товарной структуре внешнеторгового оборота по импорту преобладают поставки функциональных продуктов питания, относящихся к кефирам и йогуртам.
Крупнейшими поставщиками функциональных продуктов питания в Россию являются компании из Финляндии (61,60%), Эстонии (15,79%) и Украины (10,44%) – в натуральном выражении. В стоимостном выражении страны-поставщики функциональных продуктов питания в Россию те же, их доли составляют соответственно 59,36%, 16,42% и 9,32% (Исследования Euromonitor International).
В связи с отсутствием на российском рынке ФПП на основе рыбьего жира, использование жира лососевых пород рыб (Salmonidae), полученного с применением безотходной технологии переработки, в качестве сырья для разработки функциональных продуктов питания с доказанными функциональными свойствами и биологической активностью является весьма актуальной задачей.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Описание областей применения планируемых результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться или планируемая на их основе инновационная продукция)
Область применения планируемых результатов: для использования в пищевой промышленности при производстве функциональных продуктов питания и биологически активных добавок к пище. Условия реализации: через аптечную сеть и специализированные магазины, отделы торговой сети.
ФПП «Рыбий жир с пустырником» предназначен профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. «Рекомендуется в качестве дополнительного источника полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, D, Е»
ФПП «Рыбий жир с лимонником» предназначен для профилактики заболеваний печени. Назначение: «Рекомендуется в качестве дополнительного источника полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, D, Е и лигнанов»
ФПП «Рыбий жир с ромашкой» предназначен для профилактики простудных заболеваний и укрепления иммунитета. Назначение: «Рекомендуется в качестве дополнительного источника полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, D, Е и ен-ин-дициклоэфиров»
2. Описание практического внедрения планируемых результатов или перспектив их использования.
В результате реализации проекта будет разработана инновационная технология получения новых ФПП на основе жира лососевых пород (Salmonidae), обладающих гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным действиями.
Дальнейшее производство ФПП на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae) планируется на базе российской научно-производственной компании ООО «МИРРОЛЛА» (Санкт-Петербург), занимающейся разработкой и продвижением биологически активных добавок и натуральной косметики.
ООО «МИРРОЛЛА» обладает необходимым сырьем и производственными мощностями для выпуска ФПП, что гарантирует внедрение результатов НИР на практике.
Согласно нашим расчетам, планируется реализовывать продукцию в первый год после выполнения данного проекта на сумму 22 400 тыс. руб., в натуральном выражении 224 тыс. упаковок. Планируемая чистая прибыль – 5 600 тыс. руб. К 2022 году планируется выход на объем продаж 90 860 тыс. руб. или в натуральном выражении 590 тыс. уп. Планируемая чистая прибыль к 2022 году составит – 22 715 тыс. руб.
Регистрация нашей продукции в Роспотребнадзоре является важным качеством, характеризующим их цену, а также спрос на рынке функциональных продуктов питания. Глубокий научный подход при разработке и постановке на производство наших оригинальных ФПП с использованием валидационных процедур, стандартизации и методов контроля качества является необходимым условием для успешного выхода на рынок ФПП.
Результаты проведенной ПНИ должны быть использованы для проведения опытно-технологических работ по производству новых функциональных продуктов питания для профилактики экономически значимых заболеваний.
3. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие научно-технических и технологических направлений; разработка новых технических решений; на изменение структуры производства и потребления товаров и услуг в соответствующих секторах рынка и социальной сфере. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие исследований в рамках международного сотрудничества, развитие системы демонстрации и популяризации науки, обеспечении развития материально-технической и информационной инфраструктуры.
- Научно-обоснованная технология продуктов будет разработана в соответствии с патентом РФ №2373266 "Способ получения масляных экстрактов биологически активных веществ".
- Использование комплексной, глубокой переработки лососевых пород рыб.
- Снижение экологической нагрузки. Используемое сырье является многотоннажным отходом переработки рыб лососевых пород и представляет серьезную экологическую проблему, связанную с утилизацией.
- Процесс получения ФПП без термообработки с сохранением ценных биологически активных веществ в нативном состоянии.
- Технологический процесс экологически безопасен, т.к. не содержит вредных, токсичных компонентов. При производстве ФПП вред окружающей среде не будет наносится.
- Низкий уровень себестоимости (дешевое доступное отечественное сырье, экономичная технология производства).
- Поливитаминные препараты аналоги используют в своем составе синтетические витамины, эфиры витаминов (в основном иностранного производства), поэтому их свойства не сопоставимы с натуральными витаминами, а иногда и проявляют отрицательные свойства.
- Отсутствие на внутреннем рынке необходимых для населения отечественных оригинальных ФПП на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae).
Документами, подтверждающие актуальность, приоритетность и перспективность предлагаемой разработки являются:
- Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года;
- Комплексная программа развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 год;
- Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 г.;
- Концепции устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2020 года.
Все эти документы особо выделяют необходимость и перспективность внедрение в практику рыбоперерабатывающих предприятий современных биотехнологических методов получения широкой гаммы функциональных продуктов питания с высокой добавленной стоимостью.

Текущие результаты проекта:
В результате реализации проекта разработаны Планы исследований экспериментальных партий ФПП. Исследования острой токсичности на аутбредных крысах и мышах показали, что ФПП при однократном введении внутрижелудочно в дозе 15 г/кг и внутрибрюшинно в дозе 3 г/кг не оказали токсического действия. ФПП отнесены к VI классу относительно безвредных веществ по классификации Hodge и Sterner и к классу малоопасных веществ по ГОСТ 12.1.007-76. Исследования субхронической токсичности на аутбредных крысах показали, что ФПП в дозах 1,17, 5,85 и 11,7 г/кг при введении внутрижелудочно в течение 30 дней не оказали токсического действия. Результаты оценки безопасности позволяют констатировать низкую токсичность ФПП.
В результате исследования гепатопротективных свойств ФПП «Рыбий жир с лимонником» на крысах-самцах линии Wistar, была установлена эффективность применения ФПП при моделирова-нии острой патологии печени в отношении динамики массы тела, активности АСТ, АЛТ и ЛДГ, концентрации МДА и восстановленного глутатиона в сыворотке крови. Отмечена эффективность ФПП в отношении содержания фосфатидилхолина (PCh) и фисфатидилинозитола (PE) в печени крыс. При анализе состава желчи отмечено, что ФПП эффективен в отношении концентрации ХК, ХДХК и ХС.
Проведенные экспериментальные исследования кардиопротективных свойств ФПП «Рыбий жир с пустырником на модели ишемии/реперфузии изолированного сердца по методу Лангендорфа показали, что многократное внутрижелудочное введение ФПП нормализует частоту сердечных сокращений. При сравнении ФПП и рыбьего жира можно утверждать, что пустырник в ФПП увеличивает эффективность кардиопротективных свойств продукта.
Изучение иммуномодулирующих свойств ФПП показали, что ФПП «Рыбий жир с ромашкой» обладал иммуностимулирующим действием в отношении гуморального иммунного ответа, а ФПП «Рыбий жир с лимонником» – в отношении клеточного иммунного ответа. Таким образом, они рекомендуются в качестве эффективных ФПП для поддержания иммунного статуса.
Для оценки противовоспалительной активности ФПП «Рыбий жир с ромашкой» была выбрана модель каррагенин-индуцированного отека лапы крыс. Проведенное исследование позволило сде-лать вывод, что при ежедневном введении ФПП в дозе 2340 мг/кг в течение 14 дней наблюдали вы-раженное уменьшение интенсивности воспалительного процесса, что может свидетельствовать о существенном вкладе экстракта ромашки в противовоспалительную активность ФПП.
В результате исследования антиоксидантной активности ФПП при ежедневном лечебно-профилактическом введении аутбредным крысам на фоне оксидативного стресса, индуцированного внутривенным введением липополисахарида было установлен, что применение ФПП было эффек-тивным в отношении концентрации восстановленного глутатиона, МДА, активности глутатион S-трансферазы, супероксиддисмутазы и каталазы. Наиболее эффективным было применение ФПП «Рыбий жир с лимонником», ФПП «Рыбий жир с пустырником», ФПП «Рыбий жир с ромашкой» в дозах 2340 мг/кг и 1170 мг/кг. Таким образом, совокупность результатов проведенных исследований показывают, что добавление масляных экстрактов к рыбьему жиру вносят существенный вклад в на-личие биологической активностей изучаемых функциональных продуктов питания.