×

Предупреждение

JUser: :_load: Не удалось загрузить пользователя с ID: 488

Альгиновая кислота и ее соли (альгинаты)

Описание

Название «альгиновая кислота» произошло от латинского «alga» – морская трава, водоросль. Впервые альгиновая кислота была выделена в 1896 году  британским химиком Е. Станфордом. В настоящее время единственным сырьевым источником для получения альгиновой кислоты и ее солей являются бурые водоросли (лат. Phaeophyceae), ламинария японская (лат. Laminaria japonica Aresch) и другие морские водоросли.

Альгиновая кислота – полисахарид, растворимые пищевые волокна. По своей структуре альгиновая кислота – гетерополимер, образованный двумя мономерами, которые являются остатками полиуроновых кислот: α-L-гулуроновой и β-D-маннуроновой, связанных в линейные цепи гликозидными связями.

Альгиновая кислота представляет собой вязкое резиноподобное вещество.

Альгиновая кислота плохо растворима в холодной воде и большинстве органических растворителей, хорошо растворима в горячей воде и щелочах. В холодной воде альгиновая кислота образует гель и способна связать 200-300-кратное количество воды.

Альгиновая кислота в водорослях выполняет очистительную функцию. Ионы металлов, проникая через клеточную оболочку, попадают внутрь клеток водорослей и препятствуют осуществлению биохимических реакций внутри клетки. Альгиновая кислота связывает ионы металлов внутри клетки, а затем клетка водорослей выделяет соли альгиновой кислоты на свою поверхность. Таким образом из клеток водорослей выводятся ионы, препятствующие биохимическим реакциям внутри клетки, а в оболочке клеток морских водорослей постоянно образуются альгинаты.

Альгинаты являются составляющей клеточной оболочки  бурых водорослей. В среднем от 13 до 54 % сухого остатка бурых водорослей приходится на соли альгиновых кислот - альгинаты калия, натрия, магния, кальция и другие.

Альгинаты калия, натрия и магния хорошо растворимы в воде и образуют вязкие коллоидные растворы, альгинаты двухвалентных и поливалентных металлов, таких, как кальций, медь, алюминий, цинк, железо, плохо растворимы в воде и образуют гели.

Альгиновая кислота и ее соли практически безвредны. Суточное потребление их не ограничено гигиеническими нормами.

Благодаря таким свойствам, как вязкость, способность к набуханию и удержанию влаги, стабилизирующие, эмульгирующие и желирующие свойства, способность взаимодействовать с определенными структурами, альгиновая кислота и ее соли нашли широкое применение в текстильной, винодельческой, пищевой, медицинской, парфюмерно-косметической и других отраслях промышленности.

Применение альгинатов и альгиновой кислоты в медицине

В настоящее время использование альгинатов в медицине получило широкое распространение. Альгинаты используются в медицине в основном в двух направлениях:

  • в качестве биологически активного вещества в различных медицинских препаратах и средствах лечебной косметики и гигиены;
  • в качестве вспомогательного вещества в готовых лекарственных формах, средствах гигиены и косметики.
  • в качестве вспомогательного вещества альгинаты используются как разрыхлители в составе таблеток, что позволяет увеличить распадаемость и всасываемость таблеток в желудочно-кишечном тракте, в качестве гелеобразующего вещества, загустителя и стабилизатора эмульсии в жидких формах, в качестве пленкообразователя и т.д.

Фармакологические свойства альгинатов

На сегодняшний день альгинаты являются перспективным источником растворимых пищевых волокон – растворимой клетчатки.

Клинические исследования применения альгинатов показывают, что они:

  • являются мощными энтеросорбентами, уменьшают всасываемость различных веществ в кишечнике, сорбируют токсины и ослабляют их вредное действие на кишечник и организм в целом;
  • могут применяться в качестве средств для сорбционной терапии при радионуклидной интоксикации и отравлении тяжелыми металлами;
  • могут быть использованы при пищевых и инфекционных аллергических реакциях;
  • обладают выраженными антацидными свойствами;
  • эффективны в комплексной терапии заболеваний пищеварительной системы, делают ткани слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микроорганизмов;
  • нормализуют работу ЖКТ;
  • усиливают барьерные функции толстой кишки;
  • могут применяться в комплексной терапии при сердечно-сосудистых заболеваниях;
  • обладают пребиотическим действием, модулируют рост нормальной кишечной микрофлоры, могут применяться для нормализации микрофлоры после перенесенных кишечных инфекций, а также при длительном приеме лекарств (особенно антибиотиков);
  • стимулируют иммунные реакции, оказывают иммуномодулирующее действие;
  • позволяют снизить дозу антибактериальных препаратов при совместном применении;
  • нормализуют обмен веществ, в т.ч. жиров и углеводов, могут применяться в терапии метаболического синдрома и ожирения;
  • вызывают чувство сытости;
  • способствуют заживлению эрозий и язв слизистой оболочки пищеварительного тракта;
  • редуцируют (уменьшают) ответ организма на глюкозную нагрузку и могут использоваться при различных видах диабета.

По фармакологическому указателю альгинаты являются выраженными адсорбентами и антацидами.

Являясь мощными энтеросорбентами,  альгинаты способны связывать и удалять из организма побочные продукты метаболизма, соли тяжелых металлов и радионуклиды.

В доклинических и клинических исследованиях, проведенных в различных странах мира, в т.ч. Украине, США, России, получена доказательная база об эффективности применения альгинатов для удаления из организма солей тяжелых металлов и радионуклидов.

В 1987 году в специальном докладе для Американского общества ядерной физики были приведены результаты исследований, в которых утверждается, что альгинат кальция выводит радиоактивный стронций с эффективностью до 80%, а в специальных исследованиях установлено, что через сутки альгинатами было связано 100% урана и тория, 98% америция.

Имеются клинические данные о высокой эффективности применения альгинатов для очистки организма от радионуклидов бария, лантана, циркония, рутения, церия и цезия. Благодаря эффективному выведению радионуклидов применение альгинатов позволяет не допускать накапливание тяжелых металлов и радионуклидов в организме, в первую очередь - в костной ткани.

По данным исследований, проведенных специалистами Государственного научно-исследовательского центра лекарственных средств (ГНЦЛС, г. Харьков, Украина) совместно с рядом других институтов в 80-90 годах ХХ века, альгинаты,  в частности альгинаты натрия  и кальция, обладают антидотной активностью и являются эффективными противорадиационными средствами поливалентного действия. Эти исследования убедительно доказывают эффективное лечебно-профилактическое действие альгинатов в условиях внешнего облучения, которое проявляется в значительном повышении выживаемости организма (в 3 раза) при остром однократном облучении, в существенном ослаблении степени поражения костномозгового кроветворения и системы желудочно-кишечного тракта как при острой лучевой болезни, так и в условиях хронического облучения в малых дозах. Эти свойства альгинатов получили практическое применение и проверку при лечении патологий, вызванных воздействием радиационных факторов у ликвидаторов Чернобыльской аварии.

Свойства альгинатов эффективно удалять из организма тяжелые металлы и радионуклиды позволяет применять их для предупреждения негативных последствий у больных с онкологическими заболеваниями различной локализации, которым проводятся курсы комплексной химио- и лучевой терапии.

Клиническими исследованиями установлено, что альгинаты совместно с пектинами способны вывести из организма человека до 70% тяжелых металлов.

Одним из наиболее распространенных и опасных токсичных металлов является свинец (Pb). Свинец способен накапливаться в тканях и отравлять организм. Клинические исследования различных научных мировых центров доказывают, что альгинаты благодаря ионообменным свойствам эффективно выводят этот металл из организма и способны вывести из организма в течение 4-7 дней свинец полностью. Это крайне важно для людей, проживающих в городах и промышленных районах.

Обычно тяжелые металлы выводятся из организма через почки, приводя к поражению почечной ткани, особенно у детей, вызывая токсические нефропатии, интерстициальные нефриты. Исследования, проведенные в Архангельском нефроцентре (Россия), доказывают, что при приеме альгинатов в течение трех недель в моче практически перестали выделяться соли тяжелых металлов. Аналогичные данные получены и учеными Московского научно-исследовательского института педиатрии и детской хирургии при лечении детей с нефропатиями из региона, загрязненного тяжелыми металлами.

Альгинаты обладают антацидными и антирефлюксными свойствами. При взаимодействии альгинатов с соляной (хлористоводородной) кислотой желудочного сока в присутствии ионов натрия или калия образуется диоксид, который захватывается гелем. Гель с диоксидом всплывает и плавает на поверхности содержимого желудка, создавая своеобразный гелевый барьер или «плот», механически предотвращающий заброс соляной кислоты и пепсина из желудка в просвет пищевода. При этом важно, что антацидные и антирефлюксные свойства альгинатов имеют длительный эффект (до 4,5 часов) и не являются избирательными. Альгинатсодержащие препараты используются для симптоматического лечения изжоги и воспаления пищевода более 30 лет.

Клинические исследования свойств альгинатов показывают, что применение их для облегчения симптомов изжоги и диспепсии предпочтительнее применения других антацидов. Кроме того, совместное использование альгинатов с другими невсасывающимися антацидными средствами позволяют в значительной мере увеличить вероятность благоприятных исходов лечения кислотозависимых заболеваний.

У участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС очень часто выявлялись язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки и хронический гастродуоденит. Этой группе в лечении использовали гель альгината натрия в течение 4-х недель. При включении в схемы лечения геля альгината натрия больные отмечали уменьшение желудочно-кишечного дискомфорта уже на 5 - 8 день. При фибродуоденогастроскопическом контроле рубцевание язвенного дефекта через 3 - 4 недели наступило у 80% больных. У больных, получавших общепринятые антациды (альмагель, викалин) болевой синдром сохранялся до 15 дней, рубцевание язвенного дефекта также происходило медленнее. У больных, которым в качестве антацидного средства назначался альгинат натрия, отмечена нормализация кислотности желудка в более ранние сроки по сравнению с другими препаратами аналогичного действия. Эффект оказался таким же, что и при использовании дорогостоящих зарубежных "фирменных" антацидных препаратов местного действия. Более эффективно действует гель альгината натрия при применении 3 - 4 раза в сутки через 1.5 - 2 часа после приема пищи. Альгинаты способны останавливать кровотечения при язвенных и эрозивных поражениях желудочно-кишечного тракта.

Альгинаты, как и другие пищевые волокна, эффективно связывают в химусе желчные кислоты, потенциальные мутагены пищи, предотвращая их негативное действие не только на слизистую оболочку кишечника, но и на организм в целом.

Альгинаты оказывают нежное обволакивающее действие на слизистую кишечника, что связано с их разбуханием и высокой вязкостью в кишечнике.  Данное свойство, характерное для альгинатов, приводит к ослаблению или полному подавлению патологических рефлексов со слизистой оболочки, в том числе и болевых, подавлению воспалительных процессов.

Альгинаты способны усиливать барьерные функции толстой кишки, способны уменьшать чрезмерную перистальтику кишечника, что снимает кишечные спазмы и боли.

Доклинические и клинические исследования показывают, что применение альгинатов – эффективный и безопасный метод терапии запоров и метеоризма. Обволакивающее действие альгиновой кислоты способствует задержанию всасывания воды в кишечнике, что приводит к нормализации стула.

Альгинаты обладают уникальными иммуностимулирующими свойствами - они  стимулируют фагоцитоз. Стимуляция фагоцитарной защиты обеспечивает антимикробную, противогрибковую и противовирусную активность препаратов на основе альгинатов.

Кроме того, альгинаты способны адсорбировать иммунные комплексы - конгломераты, состоящие из антигена (участка белка микробной стенки, инородного вещества) и иммуноглобулина (белок, выработанный в ответ иммунной системой), делая их неактивными и удаляя из организма. Данное свойство альгинатов способствует предупреждению повреждения сосудистой стенки и возникновению воспалительных процессов.

Альгинаты также сорбируют (связывают) и выводят из организма Е-иммуноглобулины, ответственные за аллергические реакции, стимулируют синтез антител местной специфической защиты (иммуноглобулинов класса А), что делает кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов.

Являясь полисахаридами, альгинаты являются хорошим пищевым субстратом для нормальной микрофлоры кишечника человека и оказывают пребиотическое действие. Благодаря этому свойству они способствуют восстановлению микробиоценоза кишечника, росту нормальной микрофлоры, подавляют деятельность патогенной микрофлоры (стафилококк, грибы рода кандида и др.). Альгинаты делают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта более устойчивыми к патогенному действию микробов. В ряде клинических исследований обнаружено, что альгинаты сорбируют и выводят болезнетворные бактерии.

Альгинаты обладают прокинетическим действием - восстанавливают и стимулируют перистальтику желудка, кишечника и желчевыводящих протоков.

Альгинаты вызывают чувство сытости и уменьшают всасываемость различных веществ в кишечнике, уменьшают ответ организма на глюкозную нагрузку, ингибируют активность протеаз (ферментов, расщепляющих белки) в желудочно-кишечном тракте, снижают так называемый гликемический индекс пищи (способность продуктов повышать риск сахарного диабета), что важно для людей с питанием с избытком калорий, жира, животных белков и простых углеводов. В клиническом исследовании, проведенном в Великобритании, доказано, что благодаря энтеросорбирующему действию альгинаты при употреблении в пищу предупреждают накопление избыточного веса, понижают усвояемость жиров в организме и снижают их всасывание в кишечнике на 75%, снижают уровень холестерина в крови, уменьшают уровень глюкозы в крови у больных сахарным диабетом.

Альгинаты способны уменьшать свертываемость крови и понижать артериальное давление, что позволяет с успехом применять их в комплексной терапии заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких, как ишемическая болезнь, нарушения сердечного ритма. Прием альгинатов способствует снижению дозы базисных препаратов при лечении данных патологий, а также снижает уровень холестерина, предупреждая атеросклероз сосудов, обеспечивает выведение из организма аутоантител и циркулирующих иммунных комплексов, играющих важную роль в развитии болезней сердца и сосудов.

Альгинаты оказывают выраженный регенерационный и цитопротекторный эффект на поврежденные ткани.

Альгинаты безопасны и хорошо переносятся при внутреннем и накожном применении. Токсикологические исследования, проведенные в мире в 40–70-х годах 20 века, подтвердили безопасность использования альгинатов. В 1990 году ВОЗ сняла ограничение в ежедневном потреблении альгинатов человеком. Многолетнее клиническое применение препаратов на основе солей альгиновой кислоты подтверждает их нетоксичность, отсутствие побочных эффектов, возможность применения в педиатрической практике.

Альгинаты:

  • не изменяют водно-солевой баланс;
  • не токсичны;
  • выводятся из организма в течение 24-48 часов;
  • не связывают сероводород, необходимый для перистальтики в кишечнике;
  • не претерпевают метаболических преобразований в организме человека.

Применение альгинатов в пищевой промышленности

В пищевой промышленности альгинаты, в часности, альгинат натрия нашел широкое применение.

Эмпирическая формула альгината натрия: (C6H7O6Na)n. По органолептическим свойствам альгинат натрия представляет собой порошок волокнистой структуры, пластинки или гранулы бело-желтого цвета (иногда может обладать серым оттенком).

Альгинат натрия применяется в пищевой промышленности в основном в качестве:

  • стабилизатора;
  • гелеобразователя;
  • влагоудерживающего агента;
  • средства для образования покрытий и капсулирования.

Альгинат натрия используется в качестве ингредиента:

  • в твердых и плавленых сырах;
  • в творожных изделиях;
  • в десертах (например, желе);
  • в кондитерских изделиях;
  • в консервации (грибы, овощные и мясные консервы);
  • в соусах;
  • в хлебобулочных и других мучных изделиях.

Одним из наиболее известных продуктов питания с использованием альгинатов является альгиновая икра черная и красная.

Применение альгинатов в изделиях медицинского назначения

Альгинаты широко применяются в медицине в качестве основы для лечебных рассасывающихся на ране покрытий (повязок), мазей, гелей, кремов. Опыт клинического применения альгинатных покрытий на раны и ожоги показывает, что они обладают высокими дренирующими свойствами, способствуют быстрому очищению ран, уменьшают их инфицирование, снижают отек окружающих тканей, обладают выраженным кровеостанавливающим действием, способствуют благоприятному течению раневого процесса.

Альгинаты, в частности альгинат кальция, широко применяются при перевязках экссудирующих и кровоточащих ран, при трофических и диабетических язвах, пролежнях, абсцессах, фурункулах, а также при труднообрабатываемых ранах в неотложной и опухолевой хирургии. Тампонируемая в рану повязка из волокон кальция альгината, реагируя с солями натрия в крови и секрете, превращается в гидрофильный гель, заполняющий рану и не приклеивающийся к ней. Благодаря этому возникают тесный контакт с раневой поверхностью и способствующая заживлению микросреда (в процессе гелеобразования микроорганизмы включаются в структуру геля).

Мягкие лекарственные формы на основе альгинатов эффективны в стоматологии для лечения пародонтозов и других заболеваний полости рта.

Альгинаты широко применяются для производства съемных зубных протезов и их моделирования, в качестве вспомогательных веществ при производстве таблеток, для изготовления твердых капсул, в качестве основы для жидких и мягких лекарственных форм и др.

 

Применение альгинатов в парфюмерно-косметической промышленности

Альгинаты и альгиновая кислота благодаря своим биологически, химически и физически важным свойствам, получили широкое распространение в парфюмерии и косметике, где используются в качестве самостоятельного продукта, основы для различных продуктов и в качестве вспомогательного вещества.

Одним из основных и самых распространенных направлений применения альгинатов в косметологии являются маски для лица и тела. Альгинатные маски великолепно восстанавливают кожу любого типа, используются для профилактики и коррекции недостатков кожи. Применение альгинатных масок рекомендовано:

  • при проблемной коже;
  • при возрастных изменениях (слабо- и ярковыраженных);
  • при сухости кожи для ее увлажнения и поддержания водно-солевого баланса;
  • при воспалениях, раздражениях, микротравмах кожи;
  • при потере тонуса кожи;
  • при гиперпигментации;
  • при дерматозах и куперозе;
  • при целлюлите;
  • для общей детоксикации кожи и организма;
  • для улучшения оттока крови и лимфы (лимфодренажа);
  • для косметического моделирования и лифтинга.

При применении альгинатных масок в них часто вводят дополнительные компоненты, делая их более специализированными по применению. Маски применяются как в качестве самостоятельного лечебно-косметического средства, так и после различных процедур для закрепления эффекта

Благодаря стабилизирующим свойствам альгинаты часто являются составной частью кремов, эмульсий и лосьонов, гигиенических средств, используются в качестве основы для мазей и помады.

Список продуктов, содержащих пектин

  1. Диетическая добавка «Активиум Альгинопект-Сорбо»

Источники информации

  1. Плотникова Е. Ю. Актуальность антацидов и альгинатов в лечении заболеваний органов пищеварения. // Лечащий Врач. 2015. № 2. С.58-63
  2. Ушкалова Е. А. Клиническая фармакология современных антацидов // «Фарматека». 2006. № 11. С. 1–6.
  3. Бордин Д. С., Машарова А. А., Кожурина Т. С. Лечение гастроэзофагеальной рефлюксной болезни альгинатами // Лечащий Врач. 2008. № 6. С. 93–94.
  4. Strugala V., Bassin J., Swales V. S., Lindow S. W. et al. Assessment of the Safety and Efficacy of a Raft-Forming Alginate Reflux Suppressant (Liquid Gaviscon) for the Treatment of Heartburn during Pregnancy // ISRN Obstet Gynecol. 2012. Р. 481870.
  5. Бордин Д. С., Машарова А. А., Дроздов В. Н., Фирсова Л. Д., Кожурина Т. С. Диагностическое значение альгинатного теста при гастроэзофагеальной рефлюксной болезни // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2010. № 12. Р. 102–107.
  6. Препарат для защиты организма от негативных факторов внешней среды/ Федоров А.Ф., Виноградов П.В., Злобин В.С.- № 2001108786/14; Заявлено 04.04.01; Опубл. 10.10.02, Бюл. № 28.
  7. К вопросу о детоксикации тяжелых металлов в организме человека/ Завещевская А.А.// Общероссийская конференция молодых ученых "Пищевые технологии", Казань, 14 апр., 2005: Сборник тезисов докладов.- 2005.- С. 151-153.
  8. Исследование депонирования свинца в костях крыс при хронической интоксикации в условиях энтерального введения альгината натрия/ Сибиряков В.К., Глушков Р.К., Матвеев Б.Б., Муковский Л.А., Фомина О.С.// Российская научная конференция "Медицинские аспекты радиационной и химической безопасности", Санкт-Петербург. 11-12 окт., 2001: Материалы конференции.- 2001.- С. 424-425.
  9. Успенский Ю.П., Барышникова Н.В. Изжога и гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь у беременных: актуальность использования альгинатов// Лечащий врач, 2012.-N 11.-С.17-20.
  10. С.А. Булгаков Альгинаты в купировании клинических проявлений диспепсии и гастроэзофагеальной рефлюксной болезни//Фарматека для практикующих врачей, 2012.  №17
  11. Успенский Ю.П., Барышникова Н.В. Оптимизация лечения гастроэзофагеальной рефлюксной болезни: эффективность использования комбинации альгинатов и антацидов // Приложение Consilium medicum. Гастроэнтерология. 2014. № 1 (17). С. 14-17.
  12. Васильев Ю.В. Гевискон как производное альгинатов в терапии гастроэзофагеалъной рефлюксной болезни. Рус. мед. журн. 2012; 15 [электронный ресурс], http://www.rmj.ru/articles_8299htm (дата обращения 21.03.2014)
  13. Ботанико-фармакологический словарь. — М.: «Высшая школа», 1990. — 314с.
  14. Кулев Д.Х. Синергизм пищевых добавок // Молочная промышленность. — 2006. — №8. — С. 79-80

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить