В соответствии с формулой оптимального питания доля основных пищевых веществ в калорийности рациона при отсутствии систематических физических нагрузок составляет 55-60 % для углеводов, 10-15 % для белков и не более 30 % для жиров. В спортивной практике эти соотношения несколько меняются и в значительной степени зависят от вида спортивной специализации. Так, потребность в белках для спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта (тяжелая атлетика и др.) составляет 18-20 %. Рекомендуемая доля жиров в рационе – от 30 до 32%. Доля углеводов в питании спортсменов варьирует в суточном рационе от 49-50% (силовые виды спорта). В целом, спортсменам рекомендуется уменьшать долю жиров в пищевом рационе, заменяя их в основном углеводами [8].
Давно известен факт, что спортивные мышечные перегрузки и состояние чрезмерного стресса неразделимы (Зимин Ю.И., 1979; Кассиль Г.Р. и др., 1978). При этом считается доказанным, что любой стресс, приводя к избытку катехоламинов в крови (оказывают мобилизующее действие на энергетические резервы нервных клеток), неизбежно сопровождается повреждением внутренних органов, работающих на пределе своих функциональных возможностей [5]. Известно также [10], что у спортсменов (пловцов) высокие титры аутоантител к тканям собственных органов (печень, почки, сердце) более чем в 5 раз превышают их содержание у начинающих здоровых спортсменов. Однако, в экстремальных условиях: при длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузках требуется коррекция ферментного и энергетического обмена. Для коррекции применяются различные напитки, в том числе на водной основе.
Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации Оренбургского государственного университета (научный руководитель д.т.н. Л.Н. Третьяк) уделяет большое внимание обеспечению качества пищевых продуктов, в частности функциональных напитков антистрессовой направленности. Проведенные авторами [4] научно-практические обоснования ингредиентного состава многофункциональных пищевых напитков с точки зрения современного понимания их роли в коррекции биохимических отклонений при спортивных перегрузках позволили установить, что на сегодняшний день в мире не производится спортивных напитков, способных в оптимальные сроки восстановить (тем более увеличить) мышечную работоспособность спортсмена. Производители напитков до сих пор ставят нереальные и ошибочные цели: возместить энергетические затраты спортсмена (путем предельной углеводной нагрузки на организм), возместить солепотери (ориентируясь на выбросы организмом отработанных солей с потом и мочой) и провести быструю регидратацию организма, не опасаясь увеличения объема циркулирующей крови и плазмы (гиперволемии) неизбежно возникающего из-за чрезмерного употребление воды. В методическом руководстве для тренеров и спортсменов высшей квалификации [4] показано, что этих ошибок можно избежать, обоснован состав «идеального спортивного напитка» и проведена экспериментальная проверка теоретических выкладок [3].
Защищенный патентом «идеальный спортивный напиток» представляет собой оригинальное средство для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям [7], компонентный состав которого обладает свойствами фармакологически противодействовать повреждающему влиянию избытка стрессовых гормонов на функциональные системы организма человека в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных нагрузок. Основу заявленного в патенте компонентного состава представляет 50 % водный раствор плазмолизата пивных дрожжей, отработанных в процессе основного брожения. В отличие от известных технических решений в компонентном составе предложенного напитка использован нативный (неденатурированный) плазмолизат отработанных пивных дрожжей, полученных путем разрушения дрожжевых клеток центрифугированием.
Представленные в монографии [9] результаты подробного исследования витаминно-минерального состава плазмолизата доказывают насыщенность плазмолизата такими ценными микронутриентами как селен (54 мкг/л), кальций (666 мг/л), цинк (26, 26 мг/л), магний (272 мг/л), натрий (75,62 мг/л) и др..
Контроль результативности влияния средства для повышения адаптируемости организма к экстремальным нагрузкам (антистрессовый напиток) на организм проведен на крысах (самки) генетически чистой линии Wistar. Результаты получены на модели стрессового эксперимента с применением принудительного плавания, апробированной в патентах РФ (№ №. 2390271, 2018316). Учет биологических различий в реакциях человека и экспериментальных животных при назначении дозы средства был выполнен путем пересчета суточных доз на равноэффективные дозы (по рекомендациям Лауренца) [2].
Носители привкусов и концентрации действующих компонентов в 1 л напитка (таблица 1), обеспечивающих соответствующие привкусы (с учетом суточных доз потребления) наглядно продемонстрированные вкусограммой напитка свидетельствуют о выраженности сладкого, солодового и пивного привкусов (рисунок). При разработке рецептуры нами учтено, что:
– концентрации углеводов в напитке должны соответствовать сумме углеводов в экстрактах;
– газирование напитка предназначено для усиления пенообразования порошка солодского корня;
– фактические концентрации биоэлементов формируются как суммы сопутствующих компонентов в экстрактах элеутерококка, расторопши, солодского корня, экстракта кристаллического солода и плазмолизата отработанных пивных дрожжей. При этом должна быть учтена степень минерализации воды, выбранной за основу напитка;
– требования к качеству воды должны соответствовать ГОСТ 32220-2013 «Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия»;
– для стерилизации напитка и обеспечения длительности его хранения предложена СВЧ-пастеризация готового напитка;
– возможно использование других вкусоароматических добавок.
Таблица 1
Расчетные концентрации действующих компонентов, рекомендуемые в состав антистрессового напитка
Действующее вещество (компонент), обеспечивающее привкус |
Концентрация компонента в 1 л напитка |
Формируемые привкусы |
Доля в букете, % |
Глицирам (из корня солодки – обеспечивает длительно сохраняющееся лакричное послевкусие) |
200 мг |
Сладкий |
30 |
Экстракт 1 %-ного кристаллического солода |
1000 мг |
Солодовый |
20 |
Селен (из плазмолизата отработанных пивных дрожжей) |
0,050 мг |
Пивной |
20 |
Углекислота (образующаяся при карбонизации) |
40 мг |
Кислый |
15 |
Экстракт элеутерококка |
40 мг |
Терпкий |
10 |
Силимарин (из расторопши) |
60 мг |
Пряный |
5 |
Рисунок – Вкусоароматический букет антистрессового напитка с имитацией привкуса безалкогольного пива |
Техническая оснащенность современных предприятий пивоваренной промышленности в настоящее время, к сожалению, не позволяет проводить утилизацию отработанных пивных дрожжей и получение из них биологически полноценного плазмолизата. Хотя в других отраслях пищевой промышленности технология прямого отжима путем центрифугирования достаточно хорошо апробирована. Данное обстоятельство потребовало поиск источников замены селена. Поэтому присутствующий в составе плазмолизата органический селен предложено нами заменить на органический селен в форме диметилпиразолилселенида, который содержится в водном концентрате пищевой добавки «Антиоксилен-1» селениум+» марка БВ-1 (концентрат «Антиоксилен-1» БВ). Концентрат «Антиоксилен-1» БВ широко апробирован при производстве питьевой и минерализованной вод, безалкогольных напитков, сокосодержащих и квасных напитков разлитых в бутылки [1].
В предлагаемом нами напитке антистрессовой направленности водный раствор плазмолизата отработанных пивных дрожжей обогащен экстрактами элеутерококка, расторопши (в пересчете на силимарин) и корня солодки (в пересчете на глицерам), взятыми в определенном соотношении [7]. Показатели безопасности и физико-химические свойства остальных (кроме плазмолизата) стандартизованных веществ компонентного состава антистрессового напитка, присутствующих в составе БАД растительного происхождения, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристика функциональных ингредиентов оригинального напитка по патенту №2475257 (сводные литературные данные)
Название БАД |
Корни и корневища элеутерококка (экстракт) |
Сироп солодки |
«Антиоксилен-1» селениум+» (БВ-1) |
Расторопша |
L-карнитин жидкий |
|||||
Действующее начало |
Элеутерозиды |
Глициризиновая кислота (глицирам) |
диметилпиразолилселенида, |
силимарин |
левокарнитин |
|||||
Растворимость в воде |
Хорошо растворимы |
Плохо растворим |
Хорошо растворим |
|||||||
Токсичность по LD50 (мг/кг) |
малоопасные (14500) |
Малоопасный (8100) |
умеренно опасный (400) |
Малоопасный (9000) |
||||||
органолептичес-кие показатели (вкус, аромат, послевкусие) |
жидкий по консистенции напоминает воду; темно-коричневого цвета; имеет специфический запах |
специфический вкусообразова-тель: густоватая жидкость бурого цвета, обладающая своеобразным терпким запахом и приторно-сладким вкусом |
прозрачная жидкость без запаха |
концентрированная жидкость светло-коричневого цвета с приятным тонким ароматом, сладковатым вкусом |
довольно приятный: цитрусовый или фруктовый вкус |
|||||
фармакологическая несовместимость с другими фармакопейными (препаратами) |
усиливает действие препаратов, направленных на стимулирование ЦНС. Его действие противоположно действию препаратов, угнетающих ЦНС [6] |
не следует сочетать с мочегонными средствами; не назначают совместно с кислыми жидкостями |
хорошо совместим с питьевой и минерализованной водой, безалкогольными напитками [1] |
может взаимодействовать с лекарствами, метаболируе-мыми в печени, лекарствами для снижения уровня сахара, фенитоином, а также растениями и добавками с аналогичным действием [1] |
Употребление сиропа лучше не сочетать с приемом пищи |
Дополнительно в состав антистрессового напитка нами предложен L-карнитин, усиливающий естественные анаболические процессы организма (таблица 3).
Из представленных в таблице 2 характеристик видно, что функциональные ингредиенты относятся к малотоксичным соединениям (малоопасная угроза жизни и здоровью спортсменов), они не способствуют формированию потребительского неприятия. Кроме этого предложенные компоненты обладают хорошей растворимостью, что позволяет максимально экстрагировать действующие начало этих биологически активных компонентов и создавать прозрачные напитки. В свою очередь, заявленная производителями фармакологическая совместимость компонентов с другими фармакопейными препаратами, позволит избежать побочных действий в случае необходимости применения дополнительных лекарственных средств. Действие на организм человека действующих начал БАД, предлагаемых нами в состав антистрессового напитка, представлено в таблице 3.
Таблица 3
Действие на организм человека основных функциональных ингредиентов антистрессового напитка (обобщенные данные с медицинского портала Medside [6] и официального сайта группы компании Biosan [1])
Ингредиент (компонент) |
БАД или вещество – носитель ингредиента |
Действие на организм |
силимарин |
сироп или экстракт расторопши |
1. Защитное и восстанавливающее действие на мембраны клеток, активирующее рост новых клеток и синтез белковых молекул, увеличивающее выработку желчи и нейтрализующее действие ядовитых веществ. 2. Положительно влияет на кровь и иммунную систему (уменьшает высвобождение гистамина), снижает уровень холестерина и количество липопротеидов высокой плотности в кровотоке, увеличивает воспроизводство T-лимфоцитов. 3. Антиоксидантный эффект силимарина в 10 раз превосходит витамин E и многие другие антиоксиданты, такие как витамины A и C, селен. 4. силимарин на 60 % снижает время сна, вызванного отравлением четыреххлористым углеродом. |
Левокарнитин |
L-карнитин |
1. Усиливает естественные анаболические процессы организма, улучшает вывод циркулирующего в кровеносной системе кислорода. 2. Вещество восстанавливает функции щитовидной железы, стимулирует регенерацию клеток и тканей, активизирует жировой метаболизм, улучшает аппетит. 3. Средство способно увеличивать ферментативные свойства пищеварительной системы, усиливает секреторность желез. |
Глицирризин (глицирризиновая кислота) |
Солодка голая (лакричный корень) |
1. Питает мозг, успокаивает умственное напряжение, вызывает чувство удовлетворения и гармонии. 2. Усиливают иммунитет, помогают бороться с аллергией и инфекциями, а также активней противостоять стрессам, отхаркивающее средство при всевозможных бронхитах и пневмонии. 3. Отвар корня сегодня может применяться как легкий антидепресант. 4. Обладает противовоспалительным действием и уменьшает сосудистую проницаемость. |
Селен |
Концентрат водный пищевой добавки «Антиоксилен-1» селениум+» марка БВ-1 |
1. Воспроизводство поколений, развитие организма, предотвращение старения. 2. Необходим для поддержания работы иммунной, антиоксидантной и детоксикационной систем организма. 3. Микроэлемент ингибирует образование перекисей, прерывает цепь свободно радикального окисления и нейтрализует свободные радикалы в момент их возникновения. |
Продолжение таблицы 3
Ингредиент (компонент) |
БАД или вещество – носитель ингредиента |
Действие на организм |
Элеутерозиды |
Экстракт элеутерококка колючего |
1. Отличное стимулирующее и тонизирующее средство, повышает работоспособность, общее самочувствие и деятельность мозга. 2. Хорошо помогает справиться с большими физическими и умственными нагрузками, наполняет организм энергией и жизненной силой, возбуждает мышечную и умственную активность, помогают справиться с депрессиями и неврозами. 3. Стимулирует синтез иммуноглобулинов, Повышаются защитные показатели организма, устраняет сонливость, синдром хронической усталости. Избавляет от симптомов переутомления. 4. Адаптогенное действие элеутерококка позволяет использовать его для повышения сопротивляемости организма к вредным факторам различного происхождения, также применяют как антитоксическое и противолучевое средство. 5. Адаптирует к суровым климатическим условиям. Улучшает пищеварительный процесс. 6.Рекомендуется также и при болезни Альцгеймера |
Из приведенных в таблице 2 характеристик следует, что функциональные ингредиенты способны оказывать сильное воздействие на мозг (способствуют увеличению углеводного обмена, снятию мозговой усталости), они обладают сильным тонизирующим эффектом, имеют ярко выраженные адаптогенные и антиоксидантные свойства. Все это говорит о том, что предложенное оригинальное средство (патент РФ № 2475257) [7] для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям позволит добиться требуемого эффекта восстановления работоспособности.
Выводы
Запатентованный ингредиентный состав протекторной защиты органов-мишеней и повреждаемых стрессом систем организма содержит адаптогены, гепатопротекторы и антиоксиданты, разрешенные Министерством здравоохранения и социального развития для безрецептурного применения в составе пищевых продуктов, а также оригинальный комплекс биоэлементов, приближенный к составу грудного женского молока.
Оригинальность действия запатентованного средства состоит в организации комплексной защиты систем организма от повреждающего влияния избытка стрессовых гормонов:
– во-первых, использовано известное влияние элеутерококка, который обеспечивает быстрое восстановление функций ЦНС, т.е. снятие так называемой «мозговой усталости»;
– во-вторых, влияние всего комплекса ингредиентов настойки элеутерококка способствует расширению всего капиллярного русла миокарда, что противодействует типичному для стресса – спазму венечных артерий;
– в-третьих, применение экстракта расторопши обеспечило не только общее гепатопротекторное действие, но и позволило предотвратить лактатное «закисление мышц» и многократно увеличило «лактатный порог», а также обеспечило длительное эндогенное энергообеспечение работающих мышц без экзогенной углеводной подкормки при исчерпании запасов мышечного и печеночного гликогена. Добавление в состав напитков антистрессовой направленности глицерама способствует коррекции вкуса композиции, придания ей безуглеводной сладости. И что более важно, добавление глицерама способствует усилению дренажной функции бронхо-легочной системы.
Список литературы
1. Биологические активные добавки: Biosan [Электронный ресурс] / Биосан © 2010. Разработка: Zenonis. – Режим доступа : http://www.biosan-group.ru/. – 23.12.2016.
2. Волчегорский, И.А. Экспериментальное моделирование и лабораторная оценка адаптивных реакций организма / И.А. Волчегорский [и др.]. – Челябинск, 2000. – 167 с.
3. Герасимов, Е.М. Влияние антистрессовых спортивных напитков на восстановление работоспособности после мышечных перегрузок [Электронный ресурс] / Е.М. Герасимов, Л.Н. Третьяк, В.Н. Ячевский, А.В. Скальный // Вестник восстановительной медицины, 2011. – № 5. – С. 16-20.
4. Герасимов, Е.М. Ингредиентный состав многофункциональных пищевых напитков. Методическое руководство для тренеров и спортсменов высшей квалификации // Е.М. Герасимов, Л.Н. Третьяк, В.Н. Ячевский. – Оренбург, ИП Кострицын, – 2010. – 70 с.
5. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика / Ф.З. Меерсон. М.: Наука. – 1981. – 278 с.
6. Медицинский портал: Medside [Электронный ресурс] / Medside.ru © 2011-2016. – Режим доступа: http://medside.ru/. – 23.12.2016.
7. Пат. 2475257 Российская Федерация, Средство для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям / авторы и патентообладатели: Третьяк Л.Н., Герасимов Е.М. –№2011125924/15; заявл. 22.06.2011; опубл. 20.02.2013, Бюл. № 5. – 16 с.
8. Полиевский, С.А. Основы индивидуального и коллективного питания спортсменов / С.А. Полиевский. – М: Физкультура и спорт, 2005. – 384 с.
9. Третьяк, Л.Н. Технология производства пива с заданными свойствами: монография / Л.Н. Третьяк. – СПб.: Изд-во Профессия, 2012. – 463 с.
10. Шубик, В.М. Иммунологическая реактивность юных спортсменов / В.М. Шубик, М.Я. Левин, М.: Физкультура и спорт, 1982. –136 с.