Композиции и способы, используемые для повышения и поддержания кетоза

Композиции и способы, используемые для повышения и поддержания кетоза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ

Настоящая заявка представляет собой обычную заявку для предварительной патентной заявки в США №61/803,203 под названием «Композиции и способы, используемые для повышения и поддержания кетоза», поданной 19 марта 2013 года, и предварительной патентной заявки США №61/926,664 под названием «Способы поддержания пищевого кетоза и его влияние на липидный профиль», поданной 13 января 2014 года, текст которых вводится в настоящий документ посредством ссылки на них.

ЗАЯВЛЕНИЕ О ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОДДЕРЖКЕ

Настоящее изобретение было сделано при государственной поддержке в форме Гранта №N00014-13-1-0062, выданного Управлением военно-морских исследований при Министерстве обороны США. Правительство имеет определенные права на это изобретение.

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится области применения предшественников кетоновых тел для быстрого повышения и поддержания уровня кетоновых тел в крови и к способам содействия переходу организма в состояние пищевого кетоза. Если говорить конкретно, предлагается использовать комбинацию среднецепочечных триглицеридов (СЦТ) с минеральными солями бета-гидроксибутирата (βГБ) качестве простого и ускоренного способа индуцирования и поддержания пищевого кетоза.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пищевой или терапевтический кетоз - это физиологическое состояние, характеризующееся повышение уровня кетоновых тел в крови (как правило, выше 0,5 ммоль/л) вследствие соблюдение кетогенной диеты, ограничения потребления калорий, терапевтического голодания и (или) дополнения диеты предшественниками кетоновых тел. Кетоновые тела представляют собой альтернативные источники энергии как для периферических тканей, так и для центральной нервной систем. Два наиболее широко распространенных и с физиологической точки зрения наиболее значимых кетоновых тел - это ацетоацетат и β-гидроксибутират (βГБ), а третье кетоновое тело, ацетон, образуется в качестве побочного продукта при выдыхании воздуха из легких. При пищевом или терапевтическом кетозе организм продуцирует кетоновые тела на уровне 2-16 ммоль/л. Метаболизм кетоновых тел характеризуется противосудорожным эффектом, усилением обмена веществ в тканях головного мозга, нейропротективными, мышцесберегающими свойствами и повышением умственной и физической работоспособности. Подтвержденное научными данными повышение эффективности клеточного метаболизма, регулируемое посредством дополнения диеты добавками, содержащими кетоны, способно оказать благоприятное воздействие на физическое, умственное, психологическое здоровье, психологическую устойчивость военнослужащих во время боевых действий, а также способно оказать длительное воздействие на состояние здоровья с точки зрения возникновения распространенных предотвратимых заболеваний, таких как ожирение, нейродегенеративные заболевания, диабет и злокачественные новообразования.

В нормальных условиях соблюдения стандартного американского рациона питания головной мозг получает энергию для осуществления своих обменных процессов исключительно за счет метаболизма глюкозы. Несмотря на то, что масса головного мозга составляет только 2% массы тела, на него приходится 25% общего потребления глюкозы. В периоды ограничения доступа к глюкозе вследствие голодания, ограничения потребления калорий или углеводов, что происходит при соблюдении кетоновой диеты, кетоны способны заменить глюкозу и удовлетворить большинство потребностей головного мозга с точки зрения метаболической энергии (>50%). При углеводном голодании снижается доступность глюкозы, что приводит к смещению метаболизма в сторону бета-окисления жирных кислот и выработке кетоновых тел для поддержания энергетического гомеостаза.

К пищевым углеводам (углеводам) относятся простые сахара, например, столовый сахар (сахароза), и сложные углеводы (крахмал), содержащиеся в таких пищевых продуктах, как картофель и паста. За последние два столетия в западных странах уровень потребления углеводов и cахаров значительно повысился. При потреблении человеком cахаров и углеводов поджелудочная железа вырабатывает инсулин - гормон, с помощью которого сахара и углеводы преобразуются в глюкозу. Глюкоза в свою очередь используется организмом в качестве источника «топлива». В рационах питания большинства западных стран глюкоза - это основной источник энергии для организма.

В периоды голодания, чрезмерных физических нагрузок и (или) низкого потребления углеводов запасы глюкозы в организме стремительно расходуются и быстро истощаются. Невозможность восполнения запасов глюкозы по мере их истощения вынуждает организм обратиться к альтернативному способу выработки энергии - посредством образования кетоновых тел. Каждая клетка организма способна использовать кетоновые тела в качестве заместительного источника энергии для удовлетворения энергетических потребностей организма, в том числе потребностей головного мозга. При длительном голодании, например, уровень кетонов в крови повышается до 2-3 ммоль/л. Общепризнанным является тот факт, что при повышении уровня кетонов в крови до значений выше 0,5 ммоль/л сердце, головной мозг и периферические ткани начинают использовать кетоновые тела (бета-гидроксибутират и ацетоацетат) в качестве основного источника энергии. Такое состояние называют кетозом или «пищевым кетозом». Если не следует путать с диабетическим или алкогольным кетоацидозом, который характеризуется стремительным накоплением кетоновых тел и сопровождается снижением уровня pH крови. Диабетический кетоацидоз сопровождается отсутствием выработки инсулина, что происходит в больных диабетом 1-го типа. Кетоацидоз, как правило, приводит к повышению уровня кетонов в крови выше 25 ммоль/л в сочетании с нарушением обменных процессов и нарушением электролитного баланса.

При кетозе организм сжигает значительное количество жира для получения энергии. Это происходит за счет использования запасов жира в организме для создания водорастворимых кетоновых тел бета-гидроксибутирата (βГБ) и ацетоацетата (также известного под названием ацетилацетонат). Эти кетоновые тела затем используются организмом в качестве основного источника энергии.

Организм входит в состояние кетоза при отсутствии пищевого источника глюкозы или сахара и истощении его запасов гликогена. Это, как правило, происходит при голодании, физической нагрузке и (или) соблюдении кетогенной диеты с ограниченным потребление углеводов. После перехода в состояние кетоза организм начинает расщеплять жиры до жирных кислот и глицерина и преобразует жирные кислоты в молекулы ацетил-КоА, которые в конечном итоге преобразуются в печени в кетоновые тела. Другими словами, в процессе кетогенного метаболизма в печени организм использует в качестве основного источника энергии жиры, поступающие с пищей и хранящиеся в организме. Следовательно в состоянии кетоза может быть легко вызвано сокращение жировой массы тела посредством снижения потребления жиров с пищей и регулирования поступления углеводов до низких значений, достаточных для поддержания кетоза.

Влияние кетоза на умственную и физическую работоспособность

Результаты исследований работоспособности у крыс, мышей и людей свидетельствуют о улучшении двигательной функции, повышении выносливости и улучшении когнитивной функции при добавлении в рацион питания добавок с содержанием кетонов. У крыс, получавших добавки с содержанием кетонов, достигнута устойчивая сердечно-легочная и неврологическая деятельность в экстремальных условиях окислительного стресса (гипероксии). Многие люди, соблюдающие кетогенную диету, сообщают о повышении ясности мышления, улучшении способности к выполнению нескольких задач и поддержании более благоприятного и уравновешенного настроения.

Кроме того, кетогенная диета оказывает благоприятное воздействие с точки зрения замедления старения и стабилизации настроения. Результаты проведенных недавно исследований на животных свидетельствуют о повышении работоспособности с точки зрения продолжительности периода сохранения выносливости, объема потребляемого кислорода, частоты сердечных сокращений, уровня лактата в крови и выработки энергии при повышении уровня кетонов.

Терапевтический кетоз и улучшение течения болезни

Установлено, что кетогенная диета эффективна при лечении нарушений, связанных с неподдающимися лекарственной терапии судорогами. Данный терапевтический способ хорошо применяется как у детей, так и у взрослых. Кетогенная диета используется для лечения не поддающихся купированию судорог у детей начиная с 1920-х гг. В настоящее время проводятся исследования по оценке этой диеты как средства лечения обширного перечня патологических состояний от сердечно-сосудистых заболеваний и диабета II типа до злокачественных новообразования и неврологических нарушений, например, бокового амиотрофического склероз (БАС) и травматического повреждения головного мозга. Метаболические адаптации на фоне соблюдения кетогенной диеты приводят к улучшению функции митохондрий, снижению выработки активных форм кислорода (АФК), снижению воспаления и повышению активности нейротрофических факторов. На основании этого предлагается применять кетоны также для лечения травматического повреждения головного мозга. Кроме того, результаты некоторых исследований позволяют предположить, некоторые раковые клетки не способны существовать на кетонах, поэтому продолжается изучение применения терапевтического кетоза для лечения злокачественных новообразований.

В соответствии с изложенной информацией, диеты с потреблением среднецепочечных триглицеридов применялись для ослабления симптомов болезни Альцгеймера и деменции в рамках исследований по оценке влияния кетоза на когнитивную функцию и работоспособность, например, в рамках исследования Henderson, et al. (Патент США №8426468). Поскольку болезнь Альцгеймера характеризуется снижением нейронного метаболизма и снижением доступности глюкозы для нейронов, было высказано предположение о том, что повышение уровня кетоновых тел у таких пациентов обеспечивает нейроны альтернативным источником энергии. Липазы гидролизуют среднецепочечные триглицериды до среднецепочечных жирных кислот в двенадцатиперстной кишке, обеспечивая всасывание среднецепочечных жирных кислот, которые впоследствии окисляются в печени и образуют кетоновые тела. В качестве альтернативного варианта исследователи Henderson et al. предложили внутривенное введение среднецепочечных триглицеридов, среднецепочечных жирных кислот или кетоновых тел. Благодаря повышению уровня кетонов в крови нейроны получают дополнительную энергию в ситуациях, когда глюкоза оказывается для нейрона недоступна, например, при болезни Альцгеймера. Исследователь Henderson (Патент США №8124589) применял пероральные композиции среднецепочечных триглицеридов для лечения возрастных нарушений памяти, тем самым вызывая повышение уровня кетонов в крови. Исследователь Veech (Патент США №6323237) также сообщал о применении композиций с содержанием кетонов тел для лечения поражения нейронов и также установил пользу применения таких композиций с точки зрения повышения эффективности работы сердца, предоставления дополнительного источника энергии пациентам, страдающим диабетом и имеющим резистентность к инсулину. К таким композициям относятся эфиры и полимеры. Поскольку милоидные белки, отвечающие за развитие болезни Альцгеймера, блокируют пируватдегидрогеназу, которая участвует в метаболизме глюкозы, полезными источниками энергии становятся кетоновые тела, например, D-β-3-гидроксибутират, ацетоацетат и производные указанных соединений.

Кетогенные диеты и снижение массы тела

Кетогенная диета - это рацион питания с высоким потреблением жиров и низким потреблением углеводов при умеренном уровне потребления белков (приблизительно 1-2 г/кг). Классическая кетогенная диета заключается в строгом соблюдении схемы потребления 4 частей жиров на 1 часть белка при потреблении менее 25-50 г углеводов в сутки. Было высказано предположение о том, что оптимальным соотношением питательных макроэлементов для соблюдения кетогенной диеты является потребление 65-85% калорий из жиров, 10-20% калорий из белков и 5% калорий из углеводов.

Значительным преимуществом снижения массы тела при соблюдении кетогенной диеты является тот факт, что соблюдение кетогенной диеты может привести к сокращению жировых запасов организма при сохранении и защите мышечной массы. В рамках некоторых исследований высказывались предположения о том, что мышцесберегающие свойства кетогенной диеты приводят к улучшению физической работоспособности. Спортсмены, у которых поддерживается состояние пищевого кетоза, имеют пониженный уровень инсулина и более эффективно используют жирные кислоты и кетоны для выработки энергии, эффективно сохраняя при этом глюкозы в крови, благодаря чему оптимизируется и продлевается физическая и умственная работоспособность. Такое состояние называют «кето-адаптацией». Кето-адаптация происходит при адаптации организма к кетозу посредством наращивания необходимых для сжигания жиров ферментов, с целью приспособления организма к кетозу меняется уровень гормонов, сокращаются запасы гликогена в мышечной ткани и печени и уменьшается содержание воды в теле.

У людей, соблюдающих стандартный американский рацион питания, можно ожидать достижения пика окисления жиров при физической нагрузке с потребление 60-65% от их максимального потребления кислорода (VO₂ макс); более высокие физические нагрузки вызывают затем истощение запасов гликогена. У людей в кето-адаптацией пропорционально чаще в качестве источника энергии используются жиры и кетоны (сберегающие гликоген), они способны к смещению пика VO₂ к более высоким значениям и следовательно дольше сохраняют работоспособность. Для перехода к состоянию кето-адаптации (уровень кетонов в крови выше 0,5 ммоль/л), как правило, требуется от 1 до 2 недель строгого ограничения потребления углеводов (менее 25 г в сутки) и умеренного ограничения потребления белков (1 г/кг в сутки) при сбалансированном поступлении питательных макроэлементов из жиров. Устойчивое физиологическое снижение уровня глюкозы и инсулина необходимо для устойчивого образования кетонов в печени, что у большинства людей достигается достаточно непросто.

Исследователь Vlahakos (Патент США №6613356) предлагает композицию для снижения массы тела на основе ионов n-бутирата или родственных соединений. Масляная кислота стимулирует рецепторы желудка, создавая ощущение наполненности желудка и застоя в нем пищи. Таким образом, употребление предшественников масляной кислоты перед приемом пищи снижает количество потребляемой пищи. Результаты испытаний показали, что применение этих композиций привело к улучшению способности пациентов к выдерживанию интенсивных физических нагрузок, улучшению гиперхолестеринемии и гипертриглицеридемии и снижению утомляемости.

Другим преимуществом снижения массы тела посредством соблюдения кетогенной диеты является факт снижения чувства голода при кетозе. В действительности, голод - это основной барьер, часто препятствующий соблюдению традиционной диеты с ограничением калорий.

Несмотря на множество благоприятных последствий соблюдения кетогенной диеты и поддержания состояния пищевого кетоза для здоровья, по-прежнему остаются значимые факторы, препятствующие ведению кетогенного образа жизни. Одним из таких факторов является сложность перехода в кетогенное состояние. Наиболее быстрым способом истощения запасов глюкозы в организме является голодание в сочетании с физическими нагрузками. Это физически и эмоционально трудно, даже для самых мотивированных и дисциплинированных людей.

Широко публикуются отдельные отчеты, в которых описаны трудности входа в состояние кетоза при использовании пищевого подхода. Характерный пример: сообщалось об отсутствии влияния на уровень кетонов в крови через четыре дня строгого соблюдения кетогенной диеты (80% жиров / 20% белков; 90% поддерживающих калорий, менее 15 грамм углеводов в сутки). Также соблюдение кетогенной недели характеризуется ощущением очень сильного голода без появления чувства сытости во время приема пищи до увеличения потребления углеводов до 100-200 г в сутки.

Возможность увеличения количества людей, способных оценить важные преимущества кетоза в значительной степени ограничены их способностью войти в состояние кетоза. Настоящее изобретение дает возможность для более широкому кругу людей быстро и просто входить в состояние кетоза и придерживаться кетогенного образа жизни без физиологических и эмоциональных трудностей, характерных для перехода к состоянию кетоза и его поддержания.

Кроме того, переход в состояние кетоза у многих людей вызывает сонливость, ощущение слабости и головокружения, это неприятное физиологическое и психическое состояние обычно называют «низкоуглеводным гриппом». Некоторые исследователи предполагают, что таким переходные симптомы могут сохраняться в течение двух-трех недель. При потреблении углеводов выше ограниченного количества незамедлительно происходит возврат к использованию глюкозы и переход к состоянию кетоза следует начинать заново.

Симптомы, сопровождающие переход с рациона питания с высоким содержанием сахара и углеводов к состояние кетоза, зависят от физиологических особенностей конкретного человека. Так, у некоторых людей при переходе в состояние кетоза возможно возникновение минимального дискомфорта. С другой стороны, однако, у некоторых людей эти симптомы могут достигать такой степени интенсивности, что могут показаться непреодолимым препятствием для входа в состояние кетоза и ощущения его благоприятного воздействия на здоровье, достижение которого возможно при поддержании состояния кетоза. Те или иные из указанных симптомов испытывают большинство людей, пытающих индуцировать кетоз через различные комбинации диеты, голодания и физической нагрузки.

Поскольку присутствие кетонов в крови можно без труда измерить посредством выполнения анализа мочи с помощью одной из нескольких коммерческих тест-полосок для определения кетонов, люди, стремящиеся перейти в состояние кетоза, могут с легкостью отслеживать свой прогресс. Как и люди, соблюдающие традиционную диету, могут самостоятельно определять массу тела и получать положительный настрой, отмечая снижение массы тела, так и те, кто стремится перейти в состояние кетоза, могут поощрять себя, измеряя уровень кетонов в крови. Однако для появления измеряемого повышения уровня кетонов в крови, обнаруживаемого с помощью анализа мочи, при переходе в состояние кетоза может потребоваться от нескольких дней до двух и более недель. Отсутствие измеряемого прогресса может стать еще одним препятствием при переходе в состояние кетоза.

Для соблюдения кетогенной диеты необходимо существенно сократить потребление всех сахаров и углеводов с пищей. Для тех, кто привык получать удовольствие при поедании тортов, конфет, хлеба и других некетогенных продуктов, необходимость модификации рациона питания может представлять дополнительное препятствие при переходе в состояние пищевого кетоза. При надлежащем информировании и заблаговременном планировании внедрение кетогенного рациона питания в домашних условиях для многих людей вполне возможно. Тем не менее, поскольку обеды в заведениях общественного питания для многих людей является элементом общественной жизни, для соблюдения кетогенной диеты в таких социальных условиях требуется дополнительное информирование, человек может быть помещен в неудобную социальную ситуацию. Что служит еще одним препятствием для повсеместного внедрения кетогенной диеты. Кроме того, в современном обществе принято много путешествовать. От заядлого путешественника при соблюдении кетогенной диеты, как правило, требуется либо возить необходимые продукты питания с собой, либо пытаться соблюдать кетогенную диету в условиях ограниченного (если таковые вообще есть) наличия кетогенных продуктов.

Высказывалось предположение о том, что упростить переход в состояние кетоза можно с помощью приема кетогенных пищевых продуктов медицинского назначения или экзогенных добавок с содержанием кетонов. Тем не менее, кетогенные жиры, например, масло с содержанием среднецепочечных триглицеридов (масло с содержанием СЦТ), как правило, недостаточно хорошо переносится желудочно-кишечной системой в тех количествах, необходимых для индуцирования кетоза. Кроме того, пероральное применение βГБ и ацетоацетата в форме свободной кислоты - дорогой и неэффективный способ достижения устойчивого кетоза. Предлагалось буферизировать βГБ в форме свободной кислоты солями натрия, однако это потенциально вызывает вредную перегрузку натрием и нарушение минерального баланса при терапевтическом уровне кетоза, а также в целом оказывает неэффективным при профилактике судорог у подопытных животных. Соли кетонов при сбалансированном потреблении минеральных веществ необходимы для профилактики перегрузки натрием, однако такие минеральные соли кетонов еще не разработаны или не представлены в продаже.

Высказывались соображения по поводу кетогенных диет, повышающих уровень общего холестерина и триглицеридов при снижении уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Этот липидный профиль является ключевым фактором прогнозирования состояния сердца: очаги атеросклероза, липидные полоски и фиброзные бляшки в аорте и коронарных артериях. Этот факт носит более ограничительный характер при применении кетогенной диеты для лечения взрослых пациентов. Исходя из широкого терапевтического потенциала соблюдения кетогенного образа жизни потребность в разработке пероральной добавки с содержанием кетонов, способной безопасно повысить уровень кетонов в крови до терапевтических значений пищевого кетоза без строго ограничения питания и сопутствующих побочных явлений как никогда высока.

Таким образом, необходимо создать композицию и разработать соответствующую схему лечения и способ поддержания соблюдения этой схемы, позволяющих быстро достичь у пациента состояния кетоза и поддерживать кетоз без воспринимаемого влияния или с незначительным влиянием на физиологическое и психическое состояние пациента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Кетогенная диета эффективна при повышении уровня кетонов в крови и потенциально имеет широкую область применения, однако для достижения преимуществ по этим показаниям указанную диету необходимо строго соблюдать. Настоящее изобретение предлагает стратегию повышения и поддержания уровня кетоновых тел в крови посредством применения новых комбинаций кетогенных добавок и обеспечивает быстрое и устойчивое повышение уровня кетонов в крови после однократного перорального применения. Изобретение основано на благоприятном воздействии устойчивого кетоза на метаболические и физиологические процессы (например, кето-адаптация), кетоны используются в качестве альтернативного источника энергии с целью улучшения обменных процессов, повышения физической работоспособности и содействия профилактике заболеваний.

Таким образом, раскрывается информация о композиции предшественников кетонов, в состав которой входит как минимум одна среднецепочечная жирная кислота или ее эфир, например, среднецепочечный триглицерид, и источник или предшественник β-гидроксибутирата. Существует множество источников кетонов и кетогенных предшественников. К не имеющим ограничительного характера примера соединений бета-гидроксибутирата относятся соли бета-гидроксибутирата, а именно натриевая соль бета-гидроксибутирата и аргининовая соль бета-гидроксибутирата, калиевая соль бета-гидроксибутирата, кальциевая соль бета-гидроксибутирата, магниевая соль бета-гидроксибутирата, литиевая соль бета-гидроксибутирата, гистидиновая соль бета-гидроксибутирата, лизиновая соль бета-гидроксибутирата, гистидиновая соль бета-гидроксибутирата, орнитиновая соль бета-гидроксибутирата, кератиновая соль бета-гидроксибутирата, агматиновая соль бета-гидроксибутирата, цитруллиновая соль бета-гидроксибутирата, натриевая соль бета-гидроксибутирата, калиевая соль бета-гидроксибутирата, кальциевая соль бета-гидроксибутирата, магниевая соль бета-гидроксибутирата и комбинации солей. К не имеющим ограничительного характера примерам комбинации солей бета-гидроксибутирата относится натриевая соль бета-гидроксибутирата и аргининовая соль бета-гидроксибутирата, или натриевая соль бета-гидроксибутирата и калиевая соль бета-гидроксибутирата. К другим источникам кетона β-гидроксибутирата относится, без ограничения области изобретения, 1,3-бутандиол, этилацетоацетат и этил-бета-гидроксибутират. Соединения факультативно применяются в дозе от 2 до 50 грамм, от 5 до 30 грамм или от 10 до 20 грамм. Например, соединения кетона факультативно применяются в дозе 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 19, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 или 50 грамм.

В некоторых вариантах изобретения в качестве соединение бета-гидроксибутирата используется гистидиновая соль бета-гидроксибутирата, орнитиновая соль бета-гидроксибутирата, креатиновая соль бета-гидроксибутирата, агматиновая соль бета-гидроксибутирата или цитруллиновая соль бета-гидроксибутирата. Соединение факультативно содержит рацемический DL-бета-гидроксибутират или R-бета-гидроксибутират с одним изомером.

Также предполагается, что дополнительные предшественник кетонов или добавки с содержанием кетонов могут быть использованы в комбинации с бета-гидроксибутиратом и среднецепочечными триглицеридами. К числу таких дополнительных предшественников кетонов и добавок с содержанием кетонов могут относится ацетоацетат, кетоновые эфиры и другие соединения, вызывающие повышение кетонов в крови.

Как отмечалось, многие субъекты, особенно женщины, испытывают сонливость, слабость и головокружение, это состояние часто называют «низкоуглеводным гриппом», оно вызывается отменой потребления глюкозы головным мозгом и истощением запасов минеральных веществ, особенной натрия и калия, в плазме крови при входе в состояние кетоза путем соблюдения кетогенной диеты. Указанные симптомы могут ослабляться или купироваться при достаточном поступлении натрия, калия, кальция и магния. Дополнительное применение минеральных веществ препятствует истощению запасов калия через почечно-надпочечниковый метаболический путь альдестерона. Таким образом, данное изобретение предполагает факультативное использование минеральных солей бета-гидроксибутирата (βГБ). Минеральные соли βГБ описаны выше и включают в себя, без ограничения области изобретения, калиевую соль βГБ, натриевую соль βГБ, кальциевую соль βГБ, магниевую соль βГБ, литиевую соль βГБ и все иные возможные нетоксичные минеральные соли βГБ. К органическим солям βГБ относятся, без ограничения области изобретения, соли органических оснований, например, аргининовая соль βГБ, лизиновая соль βГБ, гистидиновая соль βГБ, орнитиновая соль βГБ, кератиновая соль βГБ, агматиновая соль βГБ и цитруллиновая соль βГБ. Соли могут содержать рацемический DL-бета-гидроксибутират или R-бета-гидроксибутират с одним изомером.

К числу не имеющих ограничительного характера примеров и источников среднецепочечной жирной кислоты или ее эфира, например, среднецепочечного триглицерида, относится кокосовое масло, порошок кокосового молока, фракционированное кокосовое масло, пальмовое масло, пальмоядровое масло, каприловая кислота, изолированные среднецепочечные жирные кислоты, например, изолированная гексановая кислота, изолированная октановая кислота, изолированная декановая кислота, среднецепочечные триглицериды, либо очищенные, либо в естественном виде, например, кокосовое масло, и эфирные производные среднецепочечных жирных кислот, этоксилированный триглицерид еноновые производные триглицерида, альдегидные производные триглицеридов, производные моноглицерида и производные триглицеридов, а также соли среднецепочечных триглицеридов. К числу эфирных производных факультативно относятся производные алкиловых эфиров, например, метил, этил, пропил, бутил, гексил и т.п. Масла могут быть подвергнуты распылительной сушке на твердую подложку, например, мальтодекстрин, для улучшения доставки продукта в форме порошка. Как минимум один среднецепочечный триглицерид факультативно применяется в дозе от 5 до 50 грамм, от 10 до 40 грамм или от 15 до 30 грамм. Пример, не имеющий ограничительного характера: среднецепочечный триглицерид вводится в дозе 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 19, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 40 грамм.

Композиция факультативно включает в себя как минимум одну нетоксичную минеральную соль. К числу не имеющих ограничительной силы примеров минералов относится Na, Mg, V, К, Cr, Mn, Со, Cu, Zn, As, Mo и Se, связанные с ионом хлора, сульфатом, йодом, бромом и другим известным в данной области ионом. Например, хлорид натрия, сульфид цинка, йодид калия.

Предшественников кетонов рекомендуется применять внутрь вместе с пищевыми субстратами, такими как свободные аминокислоты, метаболиты аминокислот, витамины, минералы, электролиты и метаболические оптимизаторы, например, никотинамидадениндинуклеотид, растворимый убихинол, тетрагидробиопетерин, альфа-кетоглутаровая кислота, карнитин и (или) альфа-липоевая кислота, пищевые кофакторы, кальциевая соль бета-метил-бета-гидроксибутират, альфа-кетоглутарат аргинина, натриевая соль R-альфа-липоевой кислоты, тиамин, рибофлавин, ниацин, пиридоксин, аскорбиновая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота, бензоат натрия, сорбат калия, ацесульфам K, аспартам, ксантановая камедь или комбинация указанных компонентов. К примерам пищевых кофакторов, не имеющим ограничительного характера, относится R-альфа-липоевая кислота, ацетил-1-карнитин, кетоизокапроат, альфа-кетоглутарат, альфа-гидроксиизокапроат, креатин, аминокислоты с разветвленными цепями (лейцин, изолейцин, валин), бета-гидрокси-бета-метилбутират (ГМБ), витамины группы B, витамин C, растворимый убихинол и карнитин, которые улучшают функцию митохондрий. В некоторых вариантах используемая в качестве добавки смесь обеспечивает потребление не более 400 калорий в сутки.

Указанные композиции рекомендуется применять для снижения массы тела и лечения состояния, характеризующегося высоким уровнем глюкозы в крови, и диабета II типа, они способны улучшить общее состояние здоровья пользователя за короткий период времени. При другом варианте осуществления формула на основе соли βГБ / среднецепочечного триглицерида применяется для усиления снижения массы тела качестве тонизирующего средства для головного мозга, для повышения работоспособности спортсменов, улучшения профилактики заболеваний, связанных с нарушением метаболической функции, дефектом митохондрий и резистентностью к инсулину, в качестве дополнения к кетогенной диете, в качестве добавки для замедления старения и по другим показаниям, связанным с улучшением метаболических процессов. Композиция на основе комбинации βГБ/СЦТ факультативно применяется в виде смеси в соотношении от 1:1 до 1:2 для повышения уровня кетонов в крови до уровня, который считается соответствующим состоянию пищевого кетоза. Применять композицию можно как с ограничением рациона питания, так и без него. В некоторых вариантах пациенту рекомендуется соблюдать кетогенную диету, которая ограничивает потребление углеводов и белков, в течение периода применения композиции βГБ/СЦТ. В конкретных вариантах осуществления пациент ограничивает рацион питания до следующего соотношения: около 65% жиров, 25% белков и 10% углеводов. Терапевтический кетоз, достигаемый за счет описанного в настоящем документе изобретения, обеспечивает быструю и устойчивую кето-адаптацию в качестве метаболической терапии широкого круга метаболических нарушений и обеспечивает пищевую поддержку при терапевтическом голодании, снижении массы тела и повышении работоспособности. Таким образом, композиция факультативно применяется один раз в сутки, два раза в сутки или три раза в сутки для достижения и (или) поддержания состояния кетоза.

В рамках этого варианта осуществления изобретения предпочтительным способом введения смеси солей βГБ и масла с содержанием СЦТ является пероральный. Продукт может быть доставлен в форме порошковой смеси, готового у употреблению напитка, в виде твердых или мягких желатиновых капсул, сильно спрессованных таблеток, концентрированных гелей и других форм, известных специалистам в данной области. Предпочтительным способом доставки продукта является готовый к употреблению напиток, представляющий собой смесь натриевой и калиевой соли βГБ с порошком кокосового молока. pH напитка может быть скорректирован с помощью лимонной и (или) яблочной кислоты, возможно добавление искусственных подсластителей и ароматизаторов. Напиток должно пройти процедуру гомогенизации и пастеризации.

Поскольку добавки и способы, описанные в рамках настоящего изобретения, предназначены для повышения уровня кетонов в крови, субъект может придерживаться менее строгой диеты с последующим поддержанием состояния кетоза. Таким образом, при последовательном приеме добавки, предусмотренной настоящим изобретением, субъект может допустить случайное нарушение режима потребления углеводов или сахара без значительно нарушения кетогенного состояния. В действительности, поскольку настоящее изобретение предназначено для быстрого и простого перехода в состояние кетоза, если субъекту необходимо прервать соблюдение строгой кетогенной диеты на один или два дня, возврат в состояние кетоза может быть выполнен быстро и без возникновения неприятных симптомов, которые до настоящего времени препятствовали этому процессу.

При приеме добавок, описанных в рамках настоящего изобретения, измеримое повышение уровня кетонов в крови часто может наблюдаться в течение нескольких часов после приема добавки. Это особенно верно в случае соблюдения субъектом кетогенной диеты при приеме добавок. Таким образом, притом, что для достижения измеримого повышения уровня кетонов в крови при соблюдении только кетогенной диеты может потребоваться несколько недель, настоящее изобретение позволяет быстро повысить уровень кетонов в крови до измеримых значений, что может служить поощрением и мотивацией для тех, кто стремится перейти в состояние кетоза.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Для более полного понимания сути изобретения следует привести ссылку на приведенное ниже подробное описание, сделанное в отношении прилагаемых графических материалов, а именно:

Фиг. 1 представляет собой график, изображающий сводные данные о среднем уровне βГБ в крови у человека, получившего соли βГБ (4%-ый раствор, содержащий 11 грамм натриевой соли βГБ и 7,1 грамм калиевой соли βГБ), масло с содержанием СЦТ или комбинацию солей βГБ и масла с содержанием СЦТ через 15, 30, 60, 120, 240 и 480 минут после перорального введения.

Фиг. 2 представляет собой график, изображающий средние значения уровня βГБ после применения солей βГБ (4%-ый раствор, содержащий 11 грамм натриевой соли βГБ и 7,1 грамм калиевой соли βГБ) у мужчины с массой тела 70 кг, находящегося на голодании, один раз в сутки через 30, 60, 120, 240 и 480 минут после перорального введения.

Фиг. 3 представляет собой график, изображающий средние значения уровня βГБ и глюкозы в крови после применения солей βГБ (4%-ый раствор, содержащий 11 грамм натриевой соли βГБ и 7,1 грамм калиевой соли βГБ) у мужчины с массой тела 70 кг, находящегося на голодании, один раз в сутки через 30, 60, 120, 240 и 480 минут после применения.

Фиг. 4 представляет собой график, подтверждающий отсутствие влияния добавления в рацион питания добавок с содержанием кетонов на липидный профиль. На 0-ой неделе (перед применением) и 4-ой неделе статистически значимых расхождений в уровне общего холестерина между контрольной группой и любой из групп применения исследуемого вещества не отмечалось. Статистический анализ выполнялся способом дв