Биологически активный препарат хондропротекторного действия из отходов от разделки судака

Анализ бульона при консервировании гаммаруса молочной сывороткой выявил следующий химический состав, %:

Общий азот 5,26

Липиды 0,27

Массовое содержание воды 84,75

Выход сухого остатка 14,83

Микробиологический контроль бульонов (в жид-

ком состоянии) свидетельствует об отсутствии патогенных микроорганизмов Salmonella, E. coli, Shigella, Klebsiella, Pseudomonas, а также наличия грибов и дрожжевых клеток. Общая бактериальная обсеменен-ность бульона составила 5 • 104 кл./г.

ВЫВОДЫ

1. Применение предварительного автоэнзимолиза гаммаруса с биоконсервированием позволило провести последующую депротеинизацию полуфабриката хитина в один цикл, в отличие от двухэтапной общепринятой обработки щелочью.

2. Показана рациональность предварительного ав-тоэнзимолиза гаммаруса с целью упрощения технологии получения хитина и хитозана. Выявлено, что процесс автоэнзимолиза следует проводить при температуре 20,6°C в течение 35,6 ч.

3. Предложенная технология позволяет комплексно использовать рачок гаммарус, получая хитин/хито-зан и белковые гидролизаты, а также сократить расход кислот и щелочей, снизить себестоимость готовой продукции, повысить экологический уровень производства и его безотходность.

4. Хитозан, полученный по предложенной техноло -гии, может быть рекомендован в пищевой промышленности и медицине в качестве биологически активной добавки или композитного материала для мембран.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мезенова О.Я. Моделирование и оптимизация техноло -гических процессов производства продуктов питания путем математического планирования эксперимента. Ч. 3. - Калининград: КГТУ, 1995. - 52 с.

2. Hesse M., Meier H., Zeeh В. Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie. - Stuttgart, 1991. - 236 s.

3. Knop S. Synthese und Charakterisierung von Symplex-Membranen zur Pervaporation von Alkohol-Wasser-Mischungen. -2000.

4. Kulicke W.-M., Clasen C. Viscosimetry of Polymers and Polyelectrolytesr. - Heidelberg, 2004. - 120 p.

5. Lavertu M., Xia Z. A vailidated 1H-NMR method for the determination of the degree of deacetylation of chitosan // Jornal of Pharmaceutical and Biochemical Analysis. - 2003. - 32.

Кафедра пищевой биотехнологии

Поступила 07.02.07 г.

664

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ПРЕПАРАТ ХОНДРОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ ИЗ ОТХОДОВ ОТ РАЗДЕЛКИ СУДАКА

О.Я. МЕЗЕНОВА, Е.С. ЗЕМЛЯКОВА

Калининградский государственный технический университет

Остеоартроз относится к заболеваниям суставов. В основе его лежит первичная дегенерация и деструкция суставного хряща с последующим изменением подлежащей костной ткани. По современным представлениям, при возрастной дегенерации хряща происходят деполимеризация и убыль компонентов протеогликанов, в первую очередь хондроитинсульфата, что меняет гидродинамические свойства хряща и уменьшает скорость диффузии питательных веществ в нем. В результате основное вещество хряща перерождается, местами исчезает, замещается соединительной тканью. Хрящ теряет упругость и эластичность, становится сухим, шероховатым, мутным. По данным патологоанатомических исследований, подобные изменения хряща встречаются у 95% людей старше 40 лет и у всех старше 60 лет. Установлено, что курсовое назначение препаратов хондроитинсульфата в течение 1-3 мес сопровождается увеличением подвижности суставов, уменьшением их отечности и болезненности. Стабилизация рентгенологических показателей свидетельствует о стойком восстановлении структуры суставного

хряща, чего никогда не наблюдается при применении только противовоспалительных средств. Таким образом, при лечении остеоартроза традиционные противовоспалительные препараты должны обязательно сочетаться с хондропротекторами.

Основными хондропротекторами признаны глюко -замин и хондроитинсульфат - компоненты суставного хряща, входящие в состав протеогликанов и гликоза-миногликанов хрящевой ткани. В настоящее время для получения биологически активных веществ (БАВ) хондропротекторного действия используют костную и костно-хрящевую ткань крупного рогатого скота, которая значительно минерализована и содержит менее 1% хрящевой ткани. Альтернативой данному виду сырья служат костно-хрящевые ткани, которые остаются после разделки рыб [ 1].

Цель данной работы - получение биологически активных добавок (БАД) хондропротекторного действия из отходов от разделки судака. Наиболее значимые места обитания этой промысловой рыбы - Кубань, Дон, Каспийское море, побережье Дагестана, дельта Волги, Балтийское море, озеро Ильмень. Широкое распространение и доступность сырья в различных регионах страны делают его актуальным для использования

Таблица 1

Район вылова Массовый состав судака, %

Тушка Голова Плавники Чешуя Внутренности

Дон 63,5 21,4 2,9 2,3 9,9

Каспийское море 64,4 19,3 2,9 2,2 11,2

Побережье Дагестана 61,3 25,3 6,0 2,0 5,4

Дельта Волги 66,6 19,2 2,8 1,6 9,8

Керченский пролив 61,9 13,6 3,1 1,4 20,0

Балтийское море 61,3 28,2 1,6 1,9 7,0

Ср еднее 63,1 21,2 3,2 1,9 10,5

в технологии получения БАД. Данные массового состава судака также свидетельствуют о рациональности его использования в производстве биопрепаратов хон-дропротекторного действия (табл. 1), так как именно плавники, голова, позвоночная кость с хвостовым плавником в основном содержат костно-хрящевую ткань. В названных тканях минеральные и хрящевые составляющие находятся в натурально сбалансированной композиции, что не требует их специальной компоновки и дозировки.

Установлен следующий массовый состав основных компонентов головы судака: хрящевая, костная ткань, плавники, глаза и мозг составляют соответственно 0,8; 20,6; 3,6; 2,0 и 0,5%.

В табл. 2 приведены данные о химическом составе и содержании коллагена в потенциальных источниках БАД из отходов от разделки судака.

Таблица 2

Объект

Содержание, %

исследования Влага Жир Белок Зола Коллаген

Голова 68,7 4,2 17,1 9,4 5,6

Кости 62,3 7,8 17,8 12,0 4,7

Плавники 64,7 2,5 18,5 14,3

Среди известных способов получения БАД хондро-протекторного действия наиболее эффективным представляется энзимологический, основанный на применении ферментных препаратов [2]. Положительные результаты использования ферментативного гидролиза в получении препаратов хондропротекторного действия [3, 4] подтверждают рациональность применения в качестве сырья костно-хрящевой ткани судака. Наиболее целесообразно применение пепсина как доступного фермента с широким спектром действия в интервале рН 1-5, обладающего достаточно высокой активностью.

В последнее время в технологиях гидробионтов применяют фермент ракообразных - коллагеназу, получаемый из гепатопанкреаса краба. Он расщепляет не только белковые молекулы мышечной ткани, но и структурные звенья соединительных тканей, что потенциально эффективно в технологии препаратов-хон-дропротекторов.

Принципиальная схема получения препарата, изготавливаемого из костно-хрящевой ткани судака с применением ферментов и предназначенного для людей с заболеваниями опорно-двигательной системы, показана на рисунке.

Костно-хрящевая ткань Хрящевая

(хребет; плавники, кости головы) ткань

I

Подсушка

I

Измельчение

Смешивание компонентов

I

Набухание

*

Ферментирование

I

Инактивирование

I

Обезжиривание

*

Фильтрование

I

Лиофильная сушка

I

Приготовление готовых форм

Технологический процесс представляет собой деструктурирование натуральных тканей судака, содержащих названные БАВ, с помощью ферментов, после чего ценные компоненты очищаются от сопутствующих веществ, концентрируются и консервируются сушкой.

Использование костно-хрящевой ткани увеличивает выход готового продукта и обогащает готовую БАД необходимыми организму натуральными минеральными веществами. Набухание проводится с использованием 1%-го раствора хлорида натрия. Это вызывает слабую деполимеризацию протеогликанового комплекса хрящевой ткани, что в свою очередь обеспечивает максимальное фермент-субстратное взаимодействие. Далее смесь подвергается ферментативному гидролизу. После инактивирования, которое проводят высокотемпературной варкой, осуществляют обезжиривание полученной системы, предохраняющее продукт от быстрой порчи, с последующим фильтрованием, удалением осадка и сушкой. Обезвоживание должно осуществляться в мягких условиях лиофильной сушки, что необходимо для сохранения природы БАВ и эффективности их действия. Сухой продукт измельчается и просеивается. В результате получается натуральный природный комплекс БАВ, предназначенный для лечения заболеваний суставов и других опорно-двигательных механизмов. Готовые формы препарата - таблетированные, капсулированные - обладают

высокой способностью хранения, гарантирующей их активное биологическое начало.

ЛИТЕРАТУРА

1. Клычкова Г.Ю. Разработка технологии комплексного препарата из хрящевой ткани кальмара, лосося и осетра // Материа -лы Всерос. Интернет-конф. молодых ученых. - Владивосток: ТИН -РО-Центр, 2004. - С. 164-170.

2. Мецлер Д. Биохимия. Т. 2. - М., 1980. - 605 с.

3. Суховерхова Г.Ю. Биохимическая характеристика хрящевой ткани гидробионтов и технология БАД к пище: Дис. ... канд. техн. наук. - Владивосток; 2006. - 157 с.

4. Сытова М.В. Научное обоснование комплексной переработки амурских осетровых рыб: Автореф. дис. ... канд. техн. наук - М.: ВНИРО, 2005. - 24 с.

Кафедра пищевой биотехнологии

Поступила 07.02.07 г.

637.631

ИДЕНТИФИКАЦИЯ БЕЛКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ КЕРА ТИНОВОГО ФЕРМЕНТАТИВНОГО ГИДРОЛИЗАТА

Ч.Ю. ШАМХАНОВ, Л.В. АНТИПОВА

Грозненский государственный нефтяной институт Воронежская государственная технологическая академия

Одним из наиболее эффективных способов обработки вторичных ресурсов мясной и птицеперерабатывающей промышленности является применение методов современной биотехнологии для получения пищевых гидролизатов [1-3]. Функционально-технологические свойства полученных продуктов зависят от биохимического состава и молекулярной массы его белковых компонентов.

При использовании физико-химических методов для определения молекулярной массы белков результат зависит не только от массы, но и от электрического заряда и формы молекулы белка, особенно при изменении скорости диффузии белка, скорости седиментации в гравитационном поле [4]. В связи с этим при определении молекулярных масс белков предпочтительнее использовать статистические методы, когда белковый раствор находится в состоянии равновесия, например, при пропускании его через колонку, заполненную гелем [5].

Цель работы - определение молекулярной массы М белковых компонентов кератинового ферментативного гидролизата и его биохимического состава.

Для определения молекулярной массы белковых компонентов кератинового гидролизата применяли метод гель-фильтрации [4, 6]. Использовали сефадекс в-100 (средний, диаметр частиц 40-120 мкм) с пределами фракционирования 4000-150000 Да.

Колонку размерами 46,0 х 1,9 см заполняли сефа-дексом, обработанным 0,02 М универсальным буфером с рН 7,0. Наносили на нее 1,5 см3 раствора -7 мг/см3 - кератинового гидролизата и элюировали тем же универсальным буфером со скоростью 12 см3/ч. Собирали фракции по 3 см3 и затем определяли в них содержание белка спектрофотометрически на СФ-46 при 280 нм. Для определения молекулярной массы фракций кератинового гидролизата колонку с сефадексом предварительно проградуировали в тех же условиях при помощи нескольких чистых (маркерных) белков с известной М. Калибровочную кривую строили, используя линейную зависимость между ^ М и объемом

элюата Уе, вышедшего с колонки. В табл. 1 представлены некоторые физико-химические характеристики маркерных белков.

Таблица 1

Маркерный белок М, Да 1§ м V, см3

Лизоцим 13930 4,143 54

Трипсин 25700 4,409 48

Пероксидаза 34000 4,531 45

Бычий альбумин 68000 4,832 36

Голубой декстран 2000000 6,301 21

Водорастворимая фракция

керопептида <10000 2,845 72

Водорастворимая фракция кератинового гидролизата выходит с колонки в значительно меньшем объеме, чем маркерный белок лизоцим с наименьшей молекулярной массой. Следовательно, в кератиновом гидролизате (керопептиде) отсутствуют белковые фракции с М > 13930 Да. Ориентировочная масса продуктов гидролиза находится ниже уровня 10000 Да, определяемого методом гель-фильтрации на сефадексе в-100 маркерными белками. Линейная зависимость между ^ М белков и объемом элюата Уг, вышедшего с колонки, представлена на рис. 1 (1 - голубой декстран; 2 - бычий альбумин; 3 - пероксидаза; 4 - трипсин; 5 -лизоцим; 6 - водорастворимая фракция керопептида).

В связи с отсутствием маркерных белков в исследуемом диапазоне 10000-5000 Да поиск фракции водорастворимого белка осуществляли при помощи порис-