СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО ПРОДУКТА ПАНТОВОГО ОЛЕНЕВОДСТВА
METHOD OF OBTAINING BIOLOGICALLY ACTIVE PRODUCT OF YOUNG SIBERIAN STAG ANTLER BREEDING

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности при получении биологически активного продукта пантового оленеводства, в частности из фибрина крови пантовых оленей.
Известен ряд способов получения биологически активных продуктов: пантогематоген (см. Егерь В.Н., Деев Н.Г. «Пантовое оленеводство» М.: Колос, 1994, с. 52-53), при изготовлении которого используется дефибринированная кровь марала или пятнистого оленя; психостимулирующее средство «Пантогематоген» (см. патент РФ №2008008, МПК А61К 35/14), при производстве которого также используется дефибринированная кровь. Фибрин при любом производстве лекарственных средств с использованием дефибринированной крови является отходом производства и утилизируется.
Известен способ получения биологически активного продукта (пантокрина), включающий обработку пантов острым паром, измельчение, четырехкратную экстракцию спиртом в закрытом аппарате с паровым обогревом, обратным холодильником и механической мешалкой. Первую экстракцию ведут четырехкратным (соотношение спирт : сырье 4:1) количеством 96°-ного этилового спирта, подкисленного 1% уксусной кислотой, в течение 6 часов. После охлаждения 2, 3, 4-ую экстракции ведут в тех же условиях 80%-ным спиртом, но при соотношении спирт : сырье 3:1 при температуре 78°С. Из объединенного экстракта отгоняют спирт, остаток используют для изготовления таблеток (см. патент РФ №195049, А61К 19/02).
Однако высокая концентрация этилового спирта, используемого в данном способе, и температура 78°С способствуют денатурации большей части белка, в том числе и белковой части гормонов и ферментов, снижая биологическую активность экстракта.
Известен способ получения биологически активного экстракта (пантокрина) из пантов марала, изюбра и пятнистого оленя (см. ФС-42-2323-85), включающий измельчение пантов, трехкратную экстракцию (по 72 часа каждая) 50%-ным этиловым спиртом с периодическим (по 5 минут через каждый час) перемешиванием и последующей фильтрацией целевого продукта.
Однако технологические параметры данного способа не обеспечивают высокое качество конечного продукта при производстве биологически активного продукта из фибрина, полученного после производства дефибринированной крови.
Известен способ получения биологически активного продукта пантового оленеводства, включающий измельчение сырья, экстрагирование водным раствором этилового спирта, периодическим помешиванием смеси и фильтрацию конечного продукта, где в качестве сырья используются пенисы и/или семенники пантовых оленей, а экстракцию проводят подкисленным 60%-ным раствором этилового спирта при температуре 20-25°С и соотношении спирт : сырье 5:1 в течение 144-240 часов (6-10 дней), при этом после окончания процесса экстракт подвергают вымораживанию при температуре (-15) - (-18)°С в течение 5 суток с последующей фильтрацией конечного продукта. Перемешивание проводят через каждые 8 часов по 5 минут (см. заявку на патент №2005123132, публикация 01.27.2007 - прототип).
Однако способ по прототипу при его использовании при производстве биологически активного продукта из фибрина, имеющего белковую структуру, и при наличии осадочной части форменных элементов не обеспечил высокого выхода биологически активных веществ при экстракции.
Необходима разработка способа получения биологически активного продукта из фибрина, полученного после производства дефибринированной крови, обеспечивающего высокий выход биологически активных веществ, позволяющего расширить арсенал средств, обладающих биологической активностью, и рационально использовать продукцию пантового оленеводства.
Исследования по выявлению наличия биологически активных веществ в составе фибрина после производства дефибринированной крови пантовых оленей показали, что физико-химический и аминокислотный состав фибрина выше, чем в пантах (таблица 1 и 2).
Таблица 1
Содержание основных физико-химических показателей
Показатели, %
Фибрин
Пант марала
Вода
14,97
14,99
Жир
10,83
1,26
Белок
70,75
43,65
Зола
3,45
40,10
Таблица 2
Аминокислотный состав образцов
Аминокислота, %
Фибрин
Пант марала
1. Треонин
2,59
2,45
2. Триптофан
0,58
0,41
3. Серин
1,25
0,94
4. Изолейцин
1,28
2,12
5. Глицин
1,34
1,00
6. Аланин
1,67
1,18
7. Валин
1,46
1,01
8. Метионин
1,10
1,09
9. Лейцин
3,14
3,51
10. Глутамин
4,46
2,91
11. Пролин
1,93
0,42
12. Фенилаланин
1,11
0,75
13. Лизин
3,87
3,94
14. Аргинин
1,40
1,44
15. Метионин+Цистин
2,03
1,90
13. Общее количество
29,21
25,07
Как видно из таблицы 1, содержание белка в фибрине на 38,3% выше, чем в пантах, и согласно таблице 2 на 14,2% выше суммарный аминокислотный состав.
Для выявления оптимальных параметров процесса экстракции фибрина было исследовано влияние следующих технологических факторов: экстракция 60, 70, 80%-ным спиртом при соотношении компонентов раствор спирта : сырье 2,5:1; 5:1; 10:1 (далее - разведение) и длительности экстрагирования 3, 4, 5 и 6 суток. Процесс экстрагирования проводили при колебании температуры в течение всего периода от 20 до 25°С (комнатная температура). Суммарные значения аминокислот (%) при экстрагировании фибрина, измельченного до состояния фарша, приведены в таблице 3.
Таблица 3
Длительность экстрагирования, суток
Суммарное значение аминокислот, %
2,5:1
5:1
10:1
60%
70%
80%
60%
70%
80%
60%
70%
80%
3
6,67
8,70
7,68(11,7)
8,56
10,13
8,84(12,7)
13,33
15,67
13,60(13,2)
4
8,61
10,73
8,93(16,8)
10,53
12,43
9,99(19,6)
15,01
18,79
14,90(20,7)
5
10,98
13,56
10,95(19,2)
14,82
16,18
12,92(20,1)
17,83
23,01
18,15(21,1)
6
11,68
13,96
11,20(19,8)
14,89
16,26
12,86(20,9)
19,36
23,35
18,36(21,4)
Примечание: (…) процент снижения показателя при экстрагировании 80%-ным спиртом относительно опыта с 70%-ным спиртом.
Как видно из таблицы 3, во всех случаях суммарное значение аминокислот возрастало по мере увеличения разведения (от 2,5:1 до 10:1), длительности процесса от 3 до 6 дней и с ростом концентрации спирта от 60 до 70%. Отрицательное влияние на выход аминокислот оказало использование в качестве экстрагента 80%-го спирта, причем, чем больше разведение и длительней процесс экстрагирования, тем выше процент снижения выхода аминокислот. Так, например, при разведении 2,5:1 и длительности процесса 3 дня процент снижения выхода аминокислот при экстрагировании 80%-ным спиртом относительно опыта с 70%-ным спиртом был на уровне 11,7%, а при длительности 6 дней - 19,8%, при разведении 2,5:1 - процент снижения равен 11,7%, а при 10:1 - 13,2%. Оптимальной экспозицией проведения процесса экстрагирования фибрина согласно исследованиям следует считать использование в качестве экстрагента 70%-го раствора этанола при соотношении раствор спирта : сырье 10:1 и длительности процесса экстрагирования 5-6 дней с показателями выхода аминокислот - 23,01-23,35%.
Результаты последующих исследований по влиянию на выход аминокислот ежедневного кратковременного (в течение 1,5; 3,0; 6,0 часов) подогрева экстракта до 50°С при более значимых параметрах проведения процесса экстракции фибрина, определившихся в первом опыте (соотношении раствор спирта : сырье 5:1 и 10:1; концентрации спирта 60 и 70%; длительности экстракции 4; 5 и 6 суток), отражены в таблице 4.
Таблица 4
Длительность экстрагирования, суток
Суммарное значение аминокислот, %
5:1
10:1
60%
70%
60%
70%
1,5 час
3,0 час
6,0 час
1,5 час
3,0 час
6,0 час
1,5 час
3,0 час
6,0 час
1,5 час
3,0 час
6,0 час
4
12,7
16,2
16,9
14,3
19,3
19,9
16,3
19,8
20,3
18,6
22,3
23,1
5
14,9
18,4
19,2
16,5
21,6
22,2
19,8
23,7
24,1
23,5
27,1
28,0
6
16,6
19,6
21,1
19,1
22,3
23,2
22,8
24,9
26,2
25,7
27,8
28,6
Как видно из таблицы 4, кратковременный подогрев экстракта до 50°С во всех случаях положительно повлиял на суммарный выход аминокислот. Особенно высокая динамика роста данного показателя при подогреве от 1,5 до 3-х часов, так при длительности процесса экстракции в течение 5 суток при ежедневном подогреве экстракта до 50°С в течение 1,5 часов (60%-ным спиртом) сумма аминокислот была на уровне 14,9%, а при подогреве в течение 3-х часов - 18,4% (превышение на 23%), в то время как 6 часов подогрева обеспечили рост этого показателя относительно 3-часового подогрева всего на 4,7%. Содержание витаминов в 60%-ных экстрактах увеличивалось с ростом времени экстрагирования и длительностью подогрева раствора на 7,8-12,4%, однако концентрация витаминов была на 12,9-17,3% ниже, чем у аналогичных 70%-ных экстрактов.
Оптимальной экспозицией проведения процесса экстракции фибрина с использованием кратковременного подогрева следует считать согласно исследованиям процесс с использованием в качестве экстрагента 70%-ного этанола при соотношении раствор спирта : сырье 10:1 и длительности процесса 5-6 суток и при ежедневном однократном подогреве экстракта до 50°С в течение 3-6 часов, что обеспечивает выход аминокислот от 27,12 до 28,65%, в то время как оптимальная экспозиция процесса экстрагирования без подогрева (опыт, таблица 3), при тех же параметрах процесса, выше - 23,01-23,35%, что в среднем на 19,2% меньше, чем при подогреве, а при максимальных показателях двух опытов (23,35 и 28,65%) это превышение составляет 22,7%.
Активность препаратов определялась биологическим методом по их способности снижать кровяное давление у кроликов, а также по оценке адаптогенного (продолжительность пребывания животного при +2-4°С) и тонизирующего действия (длительность плавания животного до полной утомляемости мышц).
Результаты по проверке эффективности предлагаемого способа приведены в таблице 5.
Таблица 5
Сырье и способ экстрагирования
Скорость извлечения, часов
Биологическая активность экстрактов по стандарту ФС 42-2323-85
Адаптогенное действие, мин
Тонизирующее действие, мин
1-кратное введение
5-кратное введение
1-кратное введение
5-кратное введение
пенисы и/или семенники - прототип
144-240
25-32%
153
174
63
78
сгустки крови (фибрин)
120-144
35%
189
203
105
167
Согласно таблице 5 экстракт из сгустков крови (фибрин), полученный после дефибринирования крови, превосходит экстракт из пенисов и/или семенников (прототип) по гипотензивному действию на 8,6-28,6%, адаптогенному - 14,2-19,1% и тонизирующему - 40,0-46,7%.
Пример. Измельченные (например, на куттере) свежие (собранные в день убоя маралов) сгустки крови (фибрин), полученные после дефибринирования и фильтрации крови, смешивали с 70%-ным водным раствором этилового спирта (подкисленного 1%-ной уксусной кислотой до рН 4,7) в соотношении раствор спирта : сырье 10:1 и экстрагировали в течение 5 суток при комнатной температуре (+23°С). При этом каждые 24 часа производили подогрев экстрагента до 50°С в течении 3 часов. По истечении необходимого времени экстракции экстракт помещали в холодильник с температурой -18°С на 5 суток для вымораживания с последующей фильтрацией конечного продукта.
Таким образом, использование заявленного способа получения биологически активного продукта из сгустков крови (фибрин), остающихся после дефибринирования крови пантовых оленей, позволяет получить лекарственное средство, по гипотензивному, адаптогенному и тонизирующему действию превышающее прототип, упростить процесс экстракции (одноразовое смешивание спирта с сырьем вместо 3-кратного по прототипу при ежесуточном подогреве рабочего раствора вместо 24-кратного перемешивания по прототипу), расширить арсенал средств, обладающих биологической активностью, и более полно и рационально использовать продукцию пантового оленеводства.