Федеральная целевая программа

14.586.21.0002
0000-NZH-14.586.21.0002
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Науки о жизни
Тема: Создание функциональных продуктов питания для реабилитации онкологических больных на основе низкомолекулярных
биоактивных пептидных комплексов и пробиотических штаммов, выделенных из желудочно-кишечного тракта человека
Соглашение 14.586.21.0002
на период 2014 - 2016 гг.
Руководитель проекта: научный сотрудник Мацкова Людмила Валентиновна
Получатель субсидии: ФГБОУ ВО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)»
Цели и задачи проекта
Статистика заболеваемости всеми видами рака
в расчете на 100 000 населения
Цели проекта:
получение
значимых
научных
результатов, позволяющих переходить к
разработке
новых
видов
функциональных продуктов питания для
реабилитации онкологических больных
создание функциональных продуктов
питания
для
реабилитации
онкологических больных на основе
низкомолекулярных
биоактивных
пептидных комплексов и пробиотических
штаммов, выделенных из желудочнокишечного тракта человека
Задачи проекта:
скрининг микроорганизмов, выделенных из ЖКТ человека, проявляющих пробиотические свойства; отбор наиболее активных штаммов;
изучение фенотипических, физиологических и биохимических свойств выбранных штаммов микроорганизмов;
генетическая идентификация выбранных штаммов микроорганизмов;
разработка симбиотических консорциумов на основе изученных штаммов;
изучение влияния биотехнологической обработки исходного сырья на процесс направленного гидролиза белков молока;
оптимизация условий гидролиза белков молока, обеспечивающих получение биологически активных пептидов направленного действия;
исследование свойств биологически активных пептидов: противоопухолевых, антиоксидантных, иммуномодулирующих, пребиотических;
разработка рецептур и технологических схем производства функциональных продуктов питания на основе симбиотических консорциумов
и биологически активных пептидов;
исследование физико-химических и медико-биологических свойств разработанных функциональных продуктов питания;
выявление динамики изменений в бактериальном составе микрофлоры желудочно-кишечного тракта у онкологических больных в период
реабилитации под влиянием разработанных функциональных продуктов питания.
Прогноз: к 2020 году число раковых больных
возрастет до 16 000 000 человек
Ожидаемые результаты проекта
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты:
Методика определения иммуномодулирующих свойств, антиоксидантного действия in vitro,
цитотоксической активности биологически активных пептидов in vitro и in vivo.
Методика
определения
антиоксидантного
действия,
иммуномодулирующих
свойств
и
цитотоксичности in vitro и in vivo функциональных продуктов питания.
Программа и методики исследовательских испытаний биологически активных пептидов.
Программа и методики исследовательских испытаний функциональных продуктов питания.
Технологический регламент получения функциональных продуктов питания для реабилитации
онкологических больных.
Проект технических условий на
функциональные продукты питания для реабилитации
онкологических больных.
Рецептуры и технологические схемы производства функциональных продуктов питания на основе
симбиотических консорциумов и биологически активных пептидов.
Предложения по коммерциализации результатов выполнения ПНИ.
Отчет о маркетинговых исследованиях.
Статьи в научных журналах, индексируемых в базе данных Scopus или в базе данных «Сеть
науки» (WEB of Science).
Заявка на получение охранных документов (патентов).
Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИ и отчет о патентных исследованиях.
Экспериментальные образцы биологически активных пептидов, выделенных из белков молока.
Экспериментальные образцы функциональных продуктов питания.
Перечень микроорганизмов, выделенных из ЖКТ человека, проявляющих пробиотические свойства.
Перечень и описание симбиотических консорциумов на основе микроорганизмов, выделенных из ЖКТ человека.
Методика создания симбиотических консорциумов на основе микроорганизмов, выделенных из ЖКТ человека.
Методика ферментативного гидролиза белков молока, обеспечивающего получение биологически активных пептидов
направленного действия.
Методика скрининга микроорганизмов, выделенных из ЖКТ человека.
Методика исследования бактериального состава микрофлоры ЖКТ и динамики ее изменения у онкологических
больных под влиянием функциональных продуктов питания.
Методика определения антагонистической, антиоксидантной, цитотоксической гепатопротекторной активности,
биохимических и фенотипических свойств микроорганизмов.
Перечень наиболее активных штаммов, проявляющих пробиотические свойства.
Методика получения и очистки биологически активных пептидов.
Перспективы практического использования
Ожидаемые научные и научно-технические результаты в виде функциональных продуктов питания найдут применение в следующих областях:
Медицина и здравоохранение
Перспективы
практического
использования
результатов
проекта
определяются возможностью нормализации микрофлоры желудочнокишечного тракта онкологических больных без применения лекарственных
препаратов. Разработанные функциональные продукты питания позволят
снизить затраты онкологических больных на 25% по сравнению с затратами
на лекарственные препараты для восстановления и нормализации
микрофлоры.
Нутрицевтика
ФПП
Фармацевтика
Пищевая промышленность
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
по
проекту
получены
следующие
Проведена
генетическая
идентификация
микроорганизмов
различных таксономических групп, выделенных из желудочнокишечного тракта человека.
Разработаны
симбиотические
консорциумы
на
основе
микроорганизмов, выделенных из ЖКТ человека.
Изучены
механизмы
пробиотического,
антиоксидантного,
гепатопротекторного,
цитотоксического
действия
микроорганизмов, выделенных из желудочно-кишечного тракта
человека.
Оптимизированы условия ферментативного гидролиза белков
молока, обеспечивающие получение биологически активных
пептидов направленного действия.
Исследованы свойства биологически активных пептидов,
выделенных
из
белков
молока:
иммуномодулирующие,
цитотоксические, антиоксидантные, пребиотические.
Разработаны рецептуры и технологические схемы производства
функциональных продуктов питания на основе симбиотических
консорциумов и биологически активных пептидов.
Изготовлены экспериментальные образцы функциональных
продуктов питания.
Исследованы
физико-химические
свойства
разработанных
функциональных продуктов питания.
Исследованы медико-биологические свойства разработанных
функциональных продуктов питания.
Выявлена динамика изменений в бактериальном составе
микрофлоры желудочно-кишечного тракта у онкологических
больных в период реабилитации под влиянием разработанных
функциональных продуктов питания.
Разработаны
Программа
и
методики
исследовательских
испытаний биологически активных пептидов.
Разработаны
Программа
и
методики
исследовательских
испытаний функциональных продуктов питания.
Номер
консорциу
ма
Состав консорциума
1
Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Lactobacillus plantarum,
Lactobacillus
acidophilus,
Lactobacillus
rhamnosus, Lactobacillus
paracasei
2
Bifidobacterium
breve,
Lactobacillus
fermentum,
Lactobacillus
plantarum,
Lactobacillus
acidophilus,
Lactobacillus
salivarius,
Streptococcus agalactiae, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus casei
3
Lactobacillus
fermentum,
Lactobacillus
plantarum,
Lactobacillus
acidophilus,
Lactobacillus
salivarius,
Streptococcus
agalactiae,
Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei
4
Bifidobacterium
longum,
salivarius, Streptococcus
Lactobacillus paracasei
5
Lactobacillus reuteri, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus fermentum,
Lactobacillus
plantarum,
Lactobacillus
salivarius,
Streptococcus
agalactiae, Enterococcus faecium
8
Биопептид состава
В 2015 г.
результаты:
Биологически активные пептиды,
выделенные из казеина:
7
6
Bifidobacterium
bifidum,
agalactiae, Bifidobacterium
5
4
3
2
в
1
0
а
500
б
Lactobacillus
adolescentis,
№1 Trp-Tre-Ala-Glu-Glu-Lys-Glu-Leu
(иммуномодулирующий)
№2 Leu-Leu-Tyr-Glu-Glu-Pro-Val-LeuGly-Pro-Val-Gly-Pro-Pro-Pro-Ile-Ile-Val
(иммуномодулирующий)
№3 Tyr-Pro-Pro-Pro-Gly-Pro-Ile
(иммуномодулирующий)
№4 Lys-Glu-Asn (антиоксидантный)
№5 Tre-Gly-Glu-Asn-His-Asp
(противоопухолевый)
№6 Lys-Glu (антиоксидантный)
№7 Lys-Val-Leu-Pro-Val-Pro-Glu
(иммуномодулирующий)
№8 Leu-Leu-Tyr
(иммуномодулирующий)
Тролокс-эквивалент
Составы симбиотических консорциумов:
1600
в
1400
1200
1000
б
800
600
а
400
200
0
1000
1500
Тролокс-эквивалент
Результаты определения антиоксидантной активности
биологически активных пептидов: 1-8 – биопептиды
состава №1-№8; а – концентрация биопептида 0,005
мас. %, б – концентрация биопептида 0,010 мас. %, в
– концентрация биопептида 0,100 мас. %
1
2
3
4
5
Рецептура функционального
продукта питания
Результаты определения антиоксидантной
активности ФПП: а – концентрация продукта
0,005 мас. %, б – концентрация продукта 0,010
мас. %, в – концентрация продукта 0,100 мас. %
Партнеры проекта
Индустриальный партнер - Karolinska Institute (г. Стокгольм, Швеция) – один из крупнейших в
Европе медицинских университетов, член Лиги европейских научных университетов.
Направления исследований:
раковые заболевания; циркуляция и аспирация; эндокринология и метаболизм; инфекции;
воспаления и иммунология; нейробиология; гистология; общественное и международное
здоровье; размножение, рост и развитие.
14.586.21.0002
Финансовая поддержка выполнения исследовательских работ по проекту –
внебюджетное финансирование в размере 18,6 млн. рублей.
Задачи иностранного партнера в проекте связаны с выделением и изучением
микроорганизмов, выделенных из желудочно-кишечного тракта шведских
пациентов, и с исследованием медико-биологических свойств биологически
активных пептидов и функциональных продуктов питания.
0000-NZH-14.586.21.0002