СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ ГОЛОТУРИЙ ГОМОГЕННОГО СТЕРИЛИЗОВАННОГО РАСТВОРА АНТИОКСИДАНТНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ
METHOD FOR PREPARING ANTIOXIDANT HOMOGENOUS STERILE HOLOTHURIAN SOLUTION

Изобретение относится к фармакологической промышленности, в частности к приготовлению натурального гомогенного раствора из коллагенсодержащего, вторичного сырья голотурий для использования в медицинских целях при заболеваниях опорно-двигательной системы человека, связанных с разрушением хрящевых тканей.
К представителям голотурий относятся иглокожие животные семейства кукумарии. Голотурии характеризуются тем, что в их тканях почти 70% белка представлено коллагеном, а также присутствием противораковых гексозаминов, тритерпеновых гликозидов, широкой гаммой минеральных веществ, витаминов и прочих ценных биологически активных веществ. Такой оригинальный комплекс веществ позволяет применять их ткани в качестве сырья для фармакологической промышленности. Кукумария в России является объектом морского промысла, сырьем для получения пищевой продукции из половых органов и консервов из тканей кожно-мускульного мешка, имеющих клиническое заключение об их противораковых свойствах. Она известна также как сырье, содержащее вещества с противогрибковым, противовирусным действием.
Известен способ получения комплекса биологически активных продуктов из голотурий для медицинской, пищевой и кормовой промышленности. Голотурию кукумарии фрондоза (Cucumaria frondosa), добытой в Баренцевом море, многократно экстрагируют водой. Экстракты объединяют и выделяют очищенные отдельные биологически активные вещества [патент RU на изобретение №2112527].
Недостатком способа являются большие объемы водных экстрактов биологически активных веществ, извлеченных из пищевой мышечной ткани голотурий, что крайне неэффективно. Очистка экстрактов способствует выделению единичных биологически активных соединений и разрушению ценного природного комплекса тканей голотурий.
Известно также получение лечебно-профилактической композиции для улучшения функционального состояния опорно-двигательного аппарата при повышенных нагрузках с использованием голотурий. Композиция в виде капсул и таблеток массой 0,3-0,5 г включает (до 10%) гликамина (белково-гликозидного комплекса из голотурий), (до 20%) глюкозаминагидрохлорида, а также сухие экстракты корня лопуха (до 5%), коры осины (до 5%), криопорошок скорлупы куриных яиц (до 50%) и вспомогательные вещества (остальное) [патент RU на изобретение №222073 7]. Недостатком является использование небольшого количества единичных элементов, извлекаемых из тканей голотурий, и применение порошка из скорлупы куриных яиц, который в настоящее время снят с производства.
Известно средство, обладающее противоопухолевой активностью [патент на изобретение №2184556], которое получают из выварочных вод в виде очищенного препарата суммы тритерпеновых гликозидов голотурии - кукумарии японской {Cucumaria japonica). Недостатком является то, что для получения выварочных вод по технологии рыбоперерабатывающих предприятий исходное сырье варится в тройных количествах воды. В результате получается низкоконцентрированный раствор. Упаривание и сушка такого раствора весьма неэкономичны. Пищевая продукция из вареных мускульных тканей получается малоценной из-за экстракции в выварочные воды водорастворимых гликозидов и других ценных БАВ.
Кукумариозид обладает определенным спектром лечебного действия, но не настолько широким и биологически безопасным, как комплекс биологически активных веществ, обеспечивающий высокую жизнеспособность кукумарии.
Оптимальное извлечение веществ в выделившийся сок из тканей голотурий достигнуто в способе теплового воздействия на них под давлением, выбранным в качестве прототипа [А.С. на изобретение СССР №293006]. В отличие от предыдущих способов-аналогов переработки мускульно-мышечных тканей, основанных на вываривании кукумарии в больших (чаще тройных) количествах воды, способ по прототипу предусматривает очистку от внутренностей мускульно-мышечного мешка кукумарии, мойку, укладку в тару и бланшировку острым паром при 122-132°С в течение 15-40 минут. В результате получают продукт из кусочков мускульно-мышечных тканей кукумарии в небольших количествах собственного сока с высокими органолептическими и физико-химическими свойствами. В кусочках тканей максимально сохраняются ценные биологически активные вещества исходного сырья кукумарии.
Полученные кусочки содержат 4,8-5,0% белка, 0,2% гексозаминов, а также 0,06% тритерпеновых гликозидов. В тканях также присутствуют витамины, например, 0,06 мг/100 г рибофлавина; 14,0 мг/100 г ниацина; 0,8 мг/100 г бета-каротина; 10,0 мг/100 г токоферола; 14,0 мг/100 г ретинола. Из содержимого консервов выделено 30 минеральных элементов, в том числе 0,2% железа, 0,4% магния, 0,6% фосфора, 0,5% кальция, 0,01% кремния, 0,06% марганца, 0,07% йода и др. [Савватеева Л.Ю., Маслова М.Г., Володарский В.Л. Дальневосточные голотурии и асцидии как ценное пищевое сырье: Монография. - Владивосток: ДВГУ, 79-93].
Уникальное природное сочетание позволяет использовать полученные консервы в диетическом питании больных, перенесших операцию, связанную с раком желудка, для повышения иммунорезистентности и адаптационных процессов в организме, восстановления нормального функционирования органов пищеварительной системы и выравнивания метаболических сдвигов [Заключение института питания АМН СССР].
Этот способ неприемлем для использования в фармакологических целях, так как получается небольшое количество гомогенного раствора.
Задачей изобретения является получение из коллагенсодержащего вторичного сырья переработки голотурий максимального количества гомогенной желеобразной подвижной жидкости с высокой концентрацией физиологически активных веществ антиоксидантной направленности.
Техническими результатами, которые могут быть получены при реализации способа, являются:
- получение гомогенного концентрированного раствора высокой фармакологической ценности;
- снижение стоимости исходного сырья.
Решение указанной задачи и достижение вышеназванных результатов стало возможным благодаря тому, что в известном способе получения из голотурий гомогенного стерилизованного раствора антиоксидантной направленности, включающем мойку сырья, измельчение, укладку в емкости и тепловое воздействие под давлением, в качестве сырья используют остатки мускульного мешка, щупалец, кишечной, частично половой, водоносной систем и внутриполостной жидкости, а тепловое воздействие ведут по формуле , где n - время оптимального разрушения тканей до получения гомогенного раствора фармакологической ценности находится в пределах от 55 до 65 мин.
Изобретательским шагом является использование вторичного сырья переработки голотурий, например кукумарии, в виде остатков тканей мускульного мешка, щупалец, кишечной, частично половой, водоносной систем и внутриполостной жидкости. В процессе тепловой обработки тканей голотурий под давлением разрушается коллаген, высвобождается большое количество воды, в которой концентрируются глютин, гексозамины и др., превращая всю массу в подвижную гомогенную систему с высокой проникающей способностью содержащихся в ней биологически активных веществ сырья.
Вместе с фрагментами белка коллагена, гексозамины, тритерпеновые гликозиды, минеральные вещества, витамины разжиженного концентрата кратно усиливают регенерирующую способность костных и других тканей у больных в процессе лечения распространенных заболеваний.
Способ осуществляют следующим образом. Кукумарию моют, отделяют щупальца, внутрикожную жидкость, водоносную, кишечную, частично половую системы, частично ткани мускульного мешка и измельчают их, например, на волчке диаметром отверстий 0,3 см. Измельченную массу вторичного сырья укладывают в жестяные банки и подвергают тепловой обработке в автоклаве по формуле  до стадии гомогенного раствора с сохранением фармакологической ценности при n в пределах от 55 до 65 мин и быстро охлаждают, например, в проточной воде. В результате тепловой обработки происходит разрыв пептидных связей коллагена и распад ткани с выделением большого количества жидкости, которая представляет собой желеобразную систему глютина, желатина, желатоз, включающую также гексозамины, тритерпеновые гликозиды, витамины и минеральные вещества.
Практическое применение предлагаемого способа подтверждают следующие примеры.
Пример 1
Сырье из смеси остатков мускульного мешка, щупалец и внутренних органов кукумарии японской или кукумарии фрондоза моют, измельчают на волчке с диаметром отверстий 0,3 см и укладывают в жестяные банки №6.
Банки укупоривают и подвергают тепловому воздействию в автоклаве под давлением по формуле , где n - время разрушения тканей и получения гомогенного раствора фармакологической ценности, соответствует 45 мин, т.е. ниже минимального предела.
Содержимое банок имеет следующие показатели:
Внешний вид
структура с большим количеством
различных тканей
Цвет
темно-серый
Запах
специфичный
Вкус
соленый
Вязкость выделившегося сока,
при температуре 30°С, в °Е
0,7
Содержание гексозаминов, %
0,260
Содержание амино-аммиачного
азота, мг/100 г
205
Содержание тритерпеновых
гликозидов, %
0,400
Содержание минеральных веществ, %
4,0
Коэффициент антиокисления
+0,320
Длительность собственно стерилизации не позволяет разрушить многие кусочки тканей, что не обеспечивает полного использования всего содержимого банки при использовании в качестве фармакологического носителя.
Пример 2
По примеру 1 готовят консервы и подвергают тепловому воздействию в автоклаве под давлением по формуле , где n - время разрушения тканей и получения гомогенного раствора фармакологической ценности, соответствует 55 мин, т.е. нижнему пределу.
Содержимое банок имеет следующие показатели:
Внешний вид
желеобразная структура
с незначительными включениями
различных тканей
Цвет
темно-серый
Запах
специфичный
Вкус
солоноватый
Вязкость выделившегося сока,
при температуре 30°С, в °Е
0,9
Содержание гексозаминов, %
0,280
Содержание аминного азота, мг/100 г
326
Содержание тритерпеновых
гликозидов, %
0,042
Содержание минеральных веществ, %
4,0
Коэффициент антиокисления
+0,354
Длительность собственно стерилизации минимальная, что также не обеспечивает полного разрушения тканей.
Пример 3
По примеру 1 готовят консервы и подвергают тепловому воздействию в автоклаве под давлением по формуле , где n - время разрушения тканей и получения гомогенного раствора фармакологической ценности, соответствует 60 мин, среднему заявляемому пределу.
Содержимое банок имеет следующие показатели:
Внешний вид
желированная масса со слегка
различимыми включениями
разных тканей
Цвет
темно-серый
Запах
специфичный
Вкус
соленый
Вязкость выделившегося сока,
при температуре 30°С, в °Е
1,0
Содержание гексозаминов, %
0,307
Содержание аминного азота, мг/100 г
450
Содержание тритерпеновых
гликозидов, %
0,042
Содержание минеральных веществ, %
4,1
Коэффициент антиокисления
+0,400
Длительность собственно стерилизации оптимальная. Имеются только единичные включения, размягчающиеся при надавливании. При этом в растворе обнаружена высокая антиоксидантная активность.
Пример 4
По примеру 1 готовят консервы и подвергают их тепловому воздействию в автоклаве под давлением по формуле , где n - время разрушения тканей и получения гомогенного раствора фармакологической ценности, соответствует 65 мин, что соответствует максимальному времени в заявляемых пределах.
Содержимое банок имеет следующие показатели:
Внешний вид
желированная масса местами
с некоторыми уплотнениями
разных тканей
Цвет
темно-серый
Запах
специфичный
Вкус
соленый
Вязкость выделившегося сока,
при температуре 30°С, в °Е
1.2
Содержание гексозаминов, %
0,300
Содержание аминного азота, мг/100 г
507
Содержание тритерпеновых
гликозидов, %
0,400
Содержание минеральных веществ, %
4,2
Коэффициент антиокисления
+0,398
Длительность собственно стерилизации максимальная. Среда слабо желатинизирована, что свидетельствует о распаде коллагена.
Пример 5
По примеру 1 готовят консервы и подвергают их тепловому воздействию в автоклаве под давлением по формуле , где n - время разрушения тканей и получения гомогенного раствора фармакологической ценности, соответствует 70 мин, т.е. запредельному значению.
Содержимое банок имеет следующие показатели:
Внешний вид
желированная масса с почти
незаметными уплотнениями
разных тканей
Цвет
темно-серый
Запах
специфичный
Вкус
соленый
Вязкость выделившегося сока,
при температуре 30°С, в °Е
1,2
Содержание гексозаминов, %
0,256
Содержание аминного азота, мг/100 г
563
Содержание тритерпеновых
гликозидов, %
0,392
Содержание минеральных веществ, %
4,3
Коэффициент антиокисления
+0,390
Длительность собственно стерилизации запредельно максимальная. Среда жидкая, что свидетельствует о глубоком распаде коллагена и распаде других биологически активных веществ.
Пример 6
По прототипу «Способа термической обработки иглокожих» очищенную от внутренностей и промытую в воде кукумарию в виде тканей мускульного мешка загружают в тару и подвергают тепловому воздействию в автоклаве под давлением при температуре 122-132°С в течение 15-45 мин в зависимости от обрабатываемого продукта, не производя отбора сока.
Содержимое банок имеет следующие показатели:
Внешний вид
кусочки тканей в незначительном количестве
желированного собственного сока
Цвет
темно-серый
Запах
специфичный
Вкус
солоноватый
Вязкость выделившегося сока,
при температуре 30°С, в °Е
1,0
Содержание гексозаминов, %
0,40
Содержание аминного азота, мг/100 г
290
Содержание тритерпеновых
гликозидов, %
0,400
Содержание минеральных веществ, %
4,0
Коэффициент антиокисления
+0,388
В прототипе мало жидкой фракции, всего 8-12% массы сырья.
Приведенные выше примеры 2-4 показывают возможность получения фармакологически ценного гомогенного раствора из вторичного сырья кукумарии, который не требует дополнительного отделения плотной массы.
В примере 5 при максимально длительном тепловом воздействии на ткани кукумарии начинают разрушаться ценные физиологически активные вещества сырья, что не позволяет рекомендовать полученный раствор к более длительной обработке сырья в автоклаве под давлением.
Пример 6 по прототипу свидетельствует о продукции с незначительным выделением жидкой фракции.
Консервы из вторичного, ранее не используемого сырья имеют достаточно высокое содержание минеральных веществ и гексозаминов, необходимых для построения в организме хрящевой ткани, тритерпеновых гликозидов с противоопухолевым эффектом. Предлагаемая продукция обладает высоким коэффициентом антиоксидантной активности. Производство отличается экономической эффективностью, связанной с комплексной обработкой вторичного сырья голотурий, что позволяет снизить стоимость продукции.