СПОСОБ АКТИВАЦИИ ДРОЖЖЕВЫХ МАННАНОВ
METHOD TO ACTIVATE YEAST GUMS

Изобретение относится к области медицины и пищевой промышленности и касается активации дрожжевых маннанов и более широкого их применения в указанных областях.
Известно, что дрожжевые маннаны способны стимулировать иммунный ответ организма - синтез антител. Эта способность маннанов обусловлена их первичной структурой. Дрожжевые маннаны состоят из остатков маннозы, связанной α-1,6-, α-1,2- и α-1,3- связями (D.H.Nortycote, Pure Appl. Chem., 7, 669-675, 1963). При этом детерминанта маннанов, как антигенов, построена из повторяющихся блоков - 6-7 остатков моносахаридов основной цепи, включающих боковые цепи. Маннаны составляют около 14% от сухого веса дрожжей, при этом их первичная структура (степень разветвления и длина боковых цепочек) различна для каждого вида дрожжей, что влияет на степень активности маннанов и их избирательность действия.
Недостатком дрожжевых маннанов, как иммуностимуляторов, является то, что вследствие общей особенности их первичной структуры в растворе молекулы маннана свернуты в клубки. Из-за этого основная часть боковых цепочек, отвечающая за антигенную активность, оказывается внутри этих клубков, тем самым резко снижая эффективность дрожжевых маннанов.
Известны растительные полисахариды (Н. Pringsheim, A.Genin, Z. phisiol. Chem. 1964, 140, p.129, цит. по "Общая органическая химия, 1986,том 11, стр.120, или C.W.Baker, R.L.Whistler, Carbohydrate Research, 1975, 45, 237-243), условно объединенные термином маннаны, которые представляют собой гетерополисахариды (гуаран, коньяк-маннан, камедь рожкового дерева), содержащие в основной цепи маннозу и галактозу в различном соотношении, а также единичные ответвления, и гемицеллюлозы, в состав которых входят глюкоманнаны с небольшим количеством остатков галактозы и других моносахаридов. Их принципиальное отличие от маннанов дрожжей заключается в том, что остатки моносахаридов в них подобно целлюлозе связаны между собой β-1,4-связями, и в растворе они представляют собой вытянутые цепи. Однако β-маннаны биологически не активны.
Известны биологически активные добавки (БАД), использующие дрожжевые маннаны как «действующее начало». Они близки по своему составу, в клеточных стенках дрожжей существует связь незамещенных однородных областей в основной цепи α-маннанов с присутствующими в стенках дрожжей β-глюканами, причем количество глюканов и маннанов, в частности, в клеточных стенках пекарских дрожжей составляет 29% и 31% соответственно. Учитывая, что β-глюканы не растворимы в воде, а в состав препаратов на основе клеточных стенок дрожжей входит комплекс различных классов соединений, биологическое действие препаратов может вызывать побочные реакции.
Дрожжевые маннаны выгодно отличаются от БАД тем, что они не вызывают аллергию и не усваиваются организмом человека. В то же время их биологическая активность чрезвычайно неоднородна, что снижает их эффективность и ограничивает область применения (2-й Всероссийский форум «III тысячелетие. Пути к здоровью нации», тезисы докладов).
Техническим результатом заявленного способа является повышение его эффективности, за счет использования Сараксана и маннана пекарских дрожжей в заданном соотношении, и расширение области его применения.
Технический результат достигается тем, что в способе активации дрожжевых маннанов в растворе с использованием полисахаридов, содержащих в основной цепи β-глюканы, согласно изобретению, в качестве активатора используют Сараксан, а в качестве дрожжевого маннана - маннан пекарских дрожжей в соотношении Сараксан - маннан пекарских дрожжей 1:1-1:1,2.
О результатах активации судят по изменению реологических характеристик полученного раствора.
Активатором α-маннанов служат полисахариды с участками β-глюканов в основной цепи с тем, чтобы подобно тому, как это происходит в нативных клеточных стенках, однородные области α-маннанов и β-глюканов были связаны. В этом случае привязанная к молекуле маннана боковая цепочка, выпрямляется и боковые цепочки α-маннанов оказываются снаружи. Исследования привели к неочевидному факту, что такими полисахаридами - активаторами могут быть биополимеры ксантанового типа, в частности Сараксан. Основная цепь Сараксана построена из остатков β-1,4 связанных остатков глюкозы, подобно β-глюканам клеточных стенок дрожжей, при этом Сараксан растворим в воде с образованием вязких растворов и стабилен в присутствии различных солей и водорастворимых органических соединений.
Сараксан не обладает биологической активностью. Поэтому композиция Сараксан - маннан пекарских дрожжей не вызывает побочных действий. Благодаря высокой вязкости раствора количество маннанов легко может быть дозировано. Благодаря тому, что Сараксан совместим с различными солями, композиция может включать дополнительно различные микродобавки, необходимые организму человека, что позволяет расширить область применения заявленного способа.
Контроль за активацией маннанов пекарских дрожжей в растворах осуществляют по изменению их реологических свойств. Введение в раствор α-маннанов в количестве до 1% вес. не меняет его реологические свойства. Поэтому изменение реологических свойств раствора Сараксана при добавлении в раствор α-маннана указывает на образование связи Сараксан - маннан пекарских дрожжей. Количественное изменение реологических показателей указывает на оптимальное соотношение Сараксана и маннана пекарских дрожжей.
Заявленный способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В качестве ксантана использовали биополимер ксантанового типа Сараксан или Сараксан-Т (Патент РФ №2 323 005, опубл. 27.04.2008), в качестве дрожжевого маннана - маннан пекарских дрожжей, состоящий из остатков 1,6-, 1,3- и 1,2- связанных остатков маннозы в соотношении 2:1:3 (Stanley Peat, W.J.Whelan, T.E.Edwards, J. Chem. Soc. 1961, 29-34). Компоненты растворяли в 0,1% растворе NaCl. Эффект активации маннанов определяли по изменению реологических характеристик растворов. Результаты полученных исследований приведены в таблице.
Таблица
Изменение реологических свойств 0,5% раствора Сараксана в зависимости от количества маннана пекарских дрожжей.
Маннан пекарских дрожжей, %вес.
Пластическая вязкость, мПа.с,
Эффективная вязкость, мПа.с
Водоотдача, мПа
0,0
15
29
2,3
0,5
16
30,5
2,0
0,6
16,5
30,5
2,0
0,7
16,5
30,5
2,0
1,0
16,5
30,5
2,0
Пример 2. Аналогично примеру 1 готовили растворы с содержанием Сараксана 0,2-0,55% вес.и маннана с содержанием 0,0-1,0% вес. Оптимальный эффект изменения реологических свойств наблюдали при соотношении Сараксан - маннан пекарских дрожжей 1:1-1:1,2 в весовом соотношении. При соотношении Сараксан-маннан пекарских дрожжей больше, чем 1:1 реологические свойства не меняются, что указывает на полноту активации. При соотношении Сараксан-маннан пекарских дрожжей маньше чем 1:1,2, эффект активации падает.