СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕПТИДНОГО ГИДРОЛИЗАТА КОЛЛАГЕНА ИЗ РОГОВ
METHOD FOR OBTAINING PEPTIDE HYDROLYSATE OF COLLAGEN FROM HORNS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способам получения лекарственных препаратов из окостенелых рогов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны способы получения биологически активных продуктов из рогов.
В патенте RU 2386444, публ. 20.04.2010, МПК A61K 35/32 описан способ получения биологически активного продукта из сырых пантов. Сырые замороженные панты очищают от механических загрязнений, моют, сушат при комнатной температуре и одновременном размораживании, затем измельчают до частиц размером 100 мкм, смешивают измельченные панты с водой при соотношении 1:5, смесь гомогенизируют в течение 5 минут, экстрагируют в течение 4 часов при 90-93°С, охлаждают до 40°С, проводят ферментативный гидролиз в присутствии папаина активностью 30 тыс. ЕД, после окончания гидролиза гидролизат центрифугируют и фильтруют, фильтрат выдерживают 30 минут при 70°С и сушат при 45-50°С в вакууме 0,9 атм.
Известен также способ приготовления экстракта рога антилопы по патенту CN101485686, публ. 22.07.2009, МПК A61K35/32. Сырье для лекарств, а именно рог антилопы, измельчается в мелкий порошок и добавляется в воду для отвара, затем к остатку фильтра добавляется 8 раз по 0,25% NaOH для нагревания и гидролиза в течение 4 часов, значение pH фильтрата после чего гидролиз доводят до 7,0 разбавленной HCL для получения гидролизата, и гидролизат смешивают с отваром воды, нагревают и концентрируют до надлежащего количества.
Наиболее близким является способ получения экстракта из бархатных рогов под высоким давлением, описанным в патенте KR102082991, публ. 28.02.2020, МПК A61K 8/98. Способ предполагает извлечение экстракта из рогов в органическом растворителе, который состоит из воды и спирта- этанола в пропорции предпочтительно от 10 до 60%. Процесс извлечения
производится при температурах от 100°С до 150°С и давлении 1,5 атм до 5 атм (152 - 500 кПа). Время экстракции может составлять от 30 минут или более, до 10 часов. Полученный экстракт используют в качестве активного ингредиента в косметических композициях, направленных на уменьшение морщин на коже и повышение эластичности кожи.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является повышение качества получаемой продукции, при более полном извлечении пептидного гидролизата из сырья.
Способ получения пептидного гидролизата коллагена из рогов, при котором отделяют от рогов кожный и волосяной покров. После чего полученное сырье рогов измельчают до фракций сырья размером от 12 до 15мм. добавляют воду и нагревают при температуре 125-135˚C, в течение 24-60 ч. Затем полученный раствор фильтруют и проводят ферментативный гидролиз и реакционное обесцвечивание полученного материала в растворе с добавлением активированного угля в течение 3÷8 часов при температуре 50- 55˚C. После чего полученный гидролизат фильтруют.
Повышение качества продукта достигается благодаря тому, что процесс гидролиза ведется в воде, без дополнительных ингредиентов, соединения которых могут попасть в готовый продукт. При этом процесс гидролиза ведется контроле температуре в достаточно узких пределах, что способствует полному извлечению продукта, но при оптимальных, щадящих режимах по этим параметрам. Продолжительность процесса гидролиза достаточно длительная, что способствует полному извлечению пептидного гидролизата коллагена. Фильтрация и осветление позволяет получить более чистый и стерильный продукт.
В частности, подвергают нагреву фракции сырья в воде при соотношении веса сырья и воды 1/3 – 1/15.
Кроме того, ферментативный гидролиз и реакционное обесцвечивание производят в смесительном баке с теплоизоляционной рубашкой.
Помимо этого, активированный уголь добавляют 1 - 2кг на 100 л раствора.
Кроме того, полученный раствор пептидного гидролизата коллагена дополнительно упаривают до содержания остаточной влаги 15-25%.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При осуществлении способа первоначально производят отделение с рогов остатков кожного и волосяного покров. Проводят измельчение полученного сырья рогов на дробильной установке с сетчатой режущей сеткой 12⋅15 мм. Затем молотые рога помещаются в экстракционный бак с электрическим нагревом и контролем температуры, добавляется вода при соотношении веса сырья и воды 1/3 – 1/15. Нагрев при экстрагировании коллагена ведется при температуре 125-135 °C в течение 24÷60 часов.
С помощью шламового насоса перекачивают экстрагированный материал в виброфильтр, где осуществляется отделение экстракта коллагена от шлама. Чистый экстракт подают в накопительный бак.
Насосом для экстракта, например, центробежным насосом, перекачивают материал из накопительного бака в резервуар для ферментативного гидролиза и реакционного обесцвечивания. Смесительный бак с рубашкой, где производится гидролиз, используется для разложения коллагена из рогов оленя до легко усваиваемых небольших молекул и белковых пептидов. Для обесцвечивания путем абсорбции добавляется активированный уголь, от 1 до 2 кг на100 л раствора.
Температура раствора при ферментативном гидролизе поддерживается 50-55 °C в течение 3÷8 часов. Для постоянного контроля температуры при ферментации используется энзимолизная система состоящая из следующего оборудования:
Резервуар для воды постоянной температуры Электронагреватель
Циркуляционный насос 5T / H, 25M
Насосом для экстракта, например, центробежным насосом, перекачивают из резервуара для ферментативного гидролиза и реакционного обесцвечивания полученный раствор в рамочный фильтр. Он используется для фильтрации нерастворимой части экстракта, а также отсеивания активированного угля для получения полностью прозрачного раствора коллагена.
Система состоит из отдельных составленных агрегатов, с автономной системой управления.
При необходимости получения твердого пептидного гидролизата коллагена жидкость упаривается до остаточной влаги 15÷25%.
Полученный пептидный гидролизат коллагена представляет собой смесь аминокислот и ди-, три-, тетра- и полипептидов с молекулярно-массовым распределением от 0,75 до 12 кДа (универсальная атомная единица массы). Аминокислоты и пептиды легко усваиваются организмом, быстро всасываются в кровь и принимают участие в построении белка, поэтому гидролизат коллагена является природно-сбалансированным, высокоусвояемым продуктом. Для более быстрого и глубоко проникновения пептидный гидролизат коллагена может быть использован в виде напитка, усиленого комплексом питательных веществ, или в виде твердого концентрата.
Испытаниями установлено, что полученный данным способом пептидного гидролизата коллагена имеет по аминокислотному составу уникальное соотношение, а именно по высокому содержанию аспарагиновой кислоты, глицина, лизина, пролина (Таблица 1). Так же установлено содержание низкомолекулярных компонентов, относящимся к гетероциклическим производным (пиримидин, урацил, пиперазин и пиразин), жирных ароматических кислот и их эфиров, предельных и непредельных углеводородов.
Таблица 1
Аминокислотный состав ПГК из рогов северного оленя полученный данным способом.
№
НАИМЕНОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ
СОДЕРЖАНИЕ(г/100 г продукта)
1
аспарагиновая кислота
13,17±1,98
2
глутаминоваякислота
6,94±1,04
3
серин
0,85±0,13
4
гистидин
0,96±0,14
5
глицин
19,66±2,95
6
треонин
1,44±0,22
7
аргинин
2,06±0,31
8
аланин
3,27±0,49
9
тирозин
0,74±0,11
10
цистин
0,79±0,12
11
валин
0,62±0,09
12
метионин
0,19±0,03
13
фенилаланин
0,92±0,14
14
изолейцин
1,23±0,18
15
лейцин
2,26±0,34
16
лизин
5,88±0,88
17
пролин
7,65±1,15
ВСЕГО
68,63± 10,29
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
В частном случае жидкий ПГК используют в виде напитка во флаконах, а в твердом, в виде пастилок, плиток для рассасывания и разжёвывания как лекарственное средство в комплексе с другими фармацевтическими субстанциями, как носитель, в зависимости от фармакологического назначения. Жидкий пептидный гидролизат коллагена используют в виде напитка во флаконах, а в твердом, в виде пастилок, плиток для рассасывания и разжёвывания. Пептидный гидролизат коллагена используется в комплексе с другими фармацевтическими субстанциями, как носитель, в зависимости от фармакологического назначения: при ухудшении состояния хрящей, связок, опорно-двигательного аппарата, артрозах, артритах; для защиты сосудов от истончения и поражения эндотелия; восстановление остроты зрения; оптимального пищеварения, гормонального баланса; повышения умственной активности; внешнего омоложения, здорового сна.
Производство пептидного гидролизата коллагена из рогов менее энергозатратно, и превосходит коллаген из кожи и рыбьей чешуи по физико- химическим показателям, а по количественному содержанию свободных аминокислот в 2 раза.