автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Биохимическая характеристика хрящевой ткани гидробионтов и технология БАД к пище

На правах рукописи

СУХОВЕРХОВА Галина Юрьевна

БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ ГИДРОБИОНТОВ И ТЕХНОЛОГИЯ БАД К ПИЩЕ

Специальности: 05.18.07 — биотехнология пищевых продуктов

(биотехнология гидробионтов); 03.00.04 — биохимия (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2006

Работа выполнена в лаборатории БАД и фармпрепаратов Федерального государственного унитарного предприятия «Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр» (ФГУП «ТИНРО-Центр»),

Научный руководитель

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Пивненко Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

старший научный сотрудник Блинов Юрий Григорьевич

доктор биологических наук, профессор Костецкий Эдуард Яковлевич

Ведущая организация - Калининградский государственный

технический университет

Защита диссертации состоится 5 декабря 2006 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 307.012.01 при ФГУП «Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр» по адресу: 690950, г. Владивосток, ГСП, пер. Шевченко, 4, факс: (4232) 300-751, E-mail: pivnenko@tinro.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ТИНРО-Центр» Автореферат разослан «3» ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Работы по поиску, выделению и испытанию биологической активности компонентов хрящевой ткани сельскохозяйственных животных и некоторых акул известны с 1950-х годов (Prudden, 1957; Folkman, 1963,1976; Langer, Brem, 1976; Lee, Langer, 1983; Cho, Kim, 2002).

Основными компонентами хрящевой ткани животных являются гликоз-аминогликаны, такие как хондроитинсульфаты, дерматансульфаты, гиалуро-новая кислота, которые вместе с коллагеном II типа образуют сложный протеогликановый комплекс (Слуцкий, 1969; Павлова, 1988).

Имеются многочисленные сведения о влиянии гликозаминогликанов и гексозаминов, являющихся предшественниками макромолекул суставного хряща, на метаболизм и регенерацию хрящевой ткани за счет использования «готового строительного материала» и способности накапливаться в очагах воспаления (Серов, Шехтер, 1981; Игнатова, Гуров, 1990; Palmieri et al., 1990; Алексеева и др., 1995; Данилевская, Николаев, 2002; Руденко, 2005). Активность гликозаминогликанов определяется количеством функциональных групп в молекуле, обеспечивающих высокую гидрофильность и поверхностно-активные свойства (Шитов, 1992). Преобладающим белком протеогликанового комплекса хрящевой ткани является коллаген, который не только выполняет механические функции, но и играет важную роль в дифференциации и пролиферации клеток, что определяет применение этого белка и его растворимых производных при остеопорозе (Пат. 2088240, Пат. WO 9605851, Пат. US 6025327) и артритах (Пат. US 5856446, заявка № WO 98/44929).

Большое значение в метаболизме хрящевого соединительнотканного мат-рикса имеют тканевые ингибиторы металлопротеиназ (ТИМП), подавляющие активность эндогенных коллагенолитических ферментов - инициаторов воспалительных процессов и деполимеризации хрящевой ткани (Tiyggvason et al., 1987; Fosang et al., 1996; Риггз, 2000; Stracke et al., 2000; Хасигов, 2001).

В настоящее время для получения хондропротекторов используется костно-хрящевая ткань крупного рогатого скота (заявка РФ № 97116345/14; пат. РФ № 2153812; заявка WO № 9945798). Наряду с этим перспективными для получения подобных препаратов представляются костно-хрящевые ткани, являющиеся отходами при разделке рыбы и направляемые на получение кормовой муки. Аргументом в пользу привлечения рыбных отходов для получения биологически активных веществ является их недоиспользованность и значительный объем.'

! Кроме того, на примере акул известно, что концентрация ТИМП значительно выше у гидробионтов (Lee, Langer, 1983).

В целом о составе хрящевой ткани рыб имеются единичные разрозненные сведения, а для хрящеподобной ткани беспозвоночных они отсутствуют.

Исследование состава биологически активных компонентов хрящевой ткани гидробионтов позволит обосновать и расширить сырьевую базу биопрепаратов, обладающих хондропротекторным действием, и обеспечить рациональное использование рыбного сырья.

Цель работы заключалась в исследовании состава и биологической активности компонентов хрящевой ткани гидробионтов для обоснования технологии биологически активной добавки к пище на ее основе. Задачи исследований:

- исследовать химический состав хрящевой ткани гидробионтов и выявить рациональные источники получения БАДов, обладающих хондропротекторными свойствами;

- осуществить подбор рациональных параметров ферментативного гидролиза хрящевой ткани рыб и головоногих моллюсков с помощью протеаз;

- исследовать антипротеазную активность хрящевой ткани гидробионтов до и после ферментативного гидролиза;

- определить количественный и качественный состав углеводных компонентов;

- обосновать и разработать технологию биологически активной добавки из хрящевой ткани гидробионтов на основании ферментативного гидролиза;

- исследовать состав полученной БАД к пище;

- провести оценку безопасности, биологической активности и клинические испытания полученной БАД.

Научная новизна. Установлен количественный и качественный состав углеводов хрящевой ткани промысловых гидробионтов Дальневосточного региона.

Научно обоснован биотехнологический способ ферментативной деструкции хрящевой ткани гидробионтов, позволяющий перевести в растворимое состояние биологически активные вещества и сохранить их антипротеазное действие.

Впервые установлено ингибиторное действие компонентов хрящевой ткани рыб и кальмаров, а также препаратов на их основе по отношению к метал-лопротеиназам и сериновым протеазам. Наличие высокой антипротеазной активности является основным отличительным признаком препаратов из хрящевой ткани гидробионтов.

Показано, что в процессе ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов образуются свободные три-, ди- и моносульфатированные диса-хариды как продукты распада протеогликановых комплексов.

Впервые установлена противовоспалительная активность ферментативных гидролизатов хрящевой ткани гидробионтов при остеоартрите, асептическом воспалении и псевдотуберкулезном инфекционном артрите.

Практическая значимость работы определяется выявлением перспективных источников сырья из костно-хрящевых отходов при разделке промысловых гидробионтов дальневосточных морей для получения БАДов.

Разработан эффективный биотехнологический метод переработки хрящевой ткани гидробионтов, включающий ферментативный гидролиз.

Обоснованы рациональные условия предобработки и ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов.

Метод получения препарата защищен патентом РФ № 2250047 «Пищевой общеукрепляющий профилактический продукт из хрящевой ткани гидробионтов и способ его получения».

Разработана и утверждена нормативная документация на ткань хрящевую рыб и головоногих моллюсков мороженую (ТУ № 9283-242-00472012-03, ТИ № 36-239-03) и БАД к пище «Артротин» из хрящевой ткани гидробионтов (ТУ № 9283-243-00472012-04, ТИ№ 36-240-04).

По результатам экспертной оценки и санитарно-гигиенических исследований в Федеральном центре Госсанэпиднадзора РФ «Артротин» соответствует требованиям СанПиН и зарегистрирован как БАД к пище (санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.03.928.Т.000750.04.04 от 11.04.2004 г).

Препарат выпускается в ОАО «Биополимеры», Приморский край, г. Партизанск с 2004 г. Установлена экономическая эффективность производства.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на региональной конференции «Актуальные проблемы морской биологии, экологии и биотехнологии» (Владивосток, 1999); Всероссийской

конференции молодых ученых, посвященной 140-летию со дня рождения Н.М.Книповича (Мурманск, 2002); Международной конференции "Региональное природопользование и управление морскими биоресурсами: экосистемный подход" (Владивосток, 2003); Международном симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке» (Владивосток, 2004); 5-м Международном форуме «Биотехнология и современность» (Санкт-Петербург, 2004); 10-м Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Афины, Греция, 2005), конференции Общества Биотехнологов России по пищевой и морской биотехнологии (Светлогорск, 2006).

Положения, выносимые на защиту;

♦ Хрящевая ткань гидробионтов является перспективным источником биологически активных компонентов: глюкозамина, хондроитинсульфатов, гиалу-роновой кислоты, дисахаридов, коллагена и ингибиторов протеиназ.

♦ Видовые особенности хрящевой ткани гидробионтов проявляются в составе мопо-, ди-, трисульфатированных и несульфатированных дисахаридов хондроитинсульфатов и гиалуроновой кислоты и активности тканевых ингибиторов протеиназ.

♦ Биотехнология БАД к пище из хрящевой ткани гидробионтов на основе ферментативного гидролиза обеспечивает получение поликомпонентного продукта, проявляющего хондропротекторные свойства.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, методическую часть, экспериментальную часть, заключение, выводы, список литературы, содержащий 202 источника (в том числе 68 зарубежных). Работа изложена на 157 страницах, содержит 22 таблицы, 33 рисунка и 10 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

Обзор литературы. Проведен анализ отечественной и иностранной литературы о способах извлечения и применения биологически активных веществ хрящевой ткани сельскохозяйственных животных и акул. Показаны как сходные черты, так и различия состава, описаны компоненты, участвующие в

процессах клеточного взаимодействия, регуляции метаболизма и регенерации хрящевой ткани. Сделан вывод, что хрящевая ткань гидробионтов (не только акул) по биохимическому составу, может быть использована в качестве перспективного источника для получения биопрепаратов, проявляющих хонд-ропротекторное действие и содержащих аминосахара, коллаген, тканевые ингибиторы протеиназ. Сделано заключение о том, что для получения натурального комплексного препарата из хрящевых тканей гидробионтов необходима технология, обеспечивающая максимальное извлечение биологически активных веществ и сохранение антипротеазной активности.

Экспериментальная часть включает описание материалов и методов исследования.

Материалом исследования служили:

- хрящевая ткань дальневосточных гидробионтов (рыб и головоногих моллюсков), заготовленная в соответствии с разработанной нами ТИ № 36-239-03: акул Squalus acanthias, Somniosus pacificus; ската Bathyraja aleutica; калуги Iluso dauricits; рыб семейства лососевых Oncorhynchus gorbuscha (горбуши), Oncorhynchus keta (кеты), Oncorhynchus kisutch (кижуча), Oncorhynchus nerka (нерки), Oncorhynchus tschawytscha (чавычи), Salvelinus leucomaenis (кунджи), Salvelinus malma (гольца); семейства тресковых Thc-ragra chalcogramma (минтая), Gadus macrocephalus (трески), Eleginus gracilis (наваги); головоногих моллюсков Todarodes pacificus (тихоокеанского кальмара), Ommastrephes bartrami (кальмара Бартрама) и Berryteuthis magister (командорского кальмара);

- ферментные препараты: гепатопанкреатин (ТУ 9280-055-02698170-00), мегатерии (ТУ № 00479942-002-94), протамекс (Гигиеническое заключение № 77.99.9.916.П.15411.10.00), коллагеназа из Clostridium histolyticum (ICN, США);

- БАДы - «Артротин», «Инолтра» (США), «Глюкозаминсульфат» (США);

- фармпрепараты — «Структум» (Франция), «Хонсурид» (Россия).

Для характеристики химического состава у рыб выделяли хрящевую ткань из голов и межпозвоночных дисков хребтовой кости путем зачистки и удаления прирезей мяса, кожи и жировой ткани. У кальмаров извлекали хрящевую капсулу из головы. При получении препаратов предусмотрели возможность использования зачищенных от мышечной ткани костно-хрящевых отходов, образующихся при разделке костистых рыб.

Методы исследования

Общую протеолитическую активность ферментов определяли по методу Е.Д. Каверзневой (1971), коллагенолитическую - по методу, описанному Т.Н. Пивненко (1998). Содержание гексозаминов, сульфат-ионов и гиалуро-новой кислоты устанавливали спектрофотометрически, согласно методикам фармакопейных статей (ФС № 42-1785-96, № 42-1286-99). Количество коллагена определяли по методу Ньюмен и Логан (Крылова, Лясковская, 1965). Содержание неколлагеновых белков в препаратах рассчитывали по формуле, предложенной Smits (Слуцкий, 1969). Накопление растворимых белковых компонентов определяли по модифицированному методу Ансона (Алексеен-ко, 1968). Специфичность и кинетику ингибиторного действия тканевых ингибиторов хрящевой ткани гидробионтов устанавливали по изменению активности ферментов в присутствии различных концентраций исходной хрящевой ткани, ферментативного гидролизата и его фракций. Фракционный состав гидролизатов определяли методом ВЭЖХ на жидкостном хроматографе Shimadzu LC-10 Avp с рефрактометрическим детектором R1D-6A на колонке Shodex Asahipak GS-520H. Состав свободных дисахаридов устанавливали, используя капиллярный электрофорез (Karamanos et al., 1995). Состав аминокислот определяли в стандартных условиях на аминокислотном анализаторе «Hitachi L-8800» (Япония). Содержание общего и небелкового азота, после осаждения белков трихлоруксусной кислотой, определяли по методу Кьельда-ля на приборе "Kjeltec auto" 10 SO Analyser (Япония). Минеральный состав -методом атомно-абсорбционной спектроскопии на пламенно-эмиссионном спектрофотометре Nippon JarrelAsh модель АА-855 (Япония).

Острую токсичность препаратов исследовали в Пермской государственной фармацевтической академии в соответствии с рекомендациями Фармакологического комитета РФ (Руководство..., 2000). Противовоспалительная активность была исследована в НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН на двух модельных системах: 1) модели асептического воспаления у мышей и 2) модели инфекционно-аллергического псевдотуберкулезного артрита у кроликов. На базе Приморского краевого центра профилактики остеопо-роза было проведено клиническое исследование БАД к пище «Артротин».

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью пакета программ Statistica 6.0 и «Microsoft Excel», определяя стандартное отклонение (о) и доверительный интервал (р).

Результаты и обсуждение

В разделе «Обоснование выбора сырья» на основании собственных и литературных данных оценен выход костно-хрящевых отходов, образующихся при разделке гидробионтов. В сумме голова, плавники и кости составляют для рыб -от 14 до 48 %, головы кальмара без щупалец — 5-6 %. Установленный нами выход собственно хрящевой ткани для хрящевых рыб составляет 15-12 %, калуги — 10 %, лососевых - 5 %, тресковых - менее 1 % и кальмаров - 2 %. Различия в химическом составе хрящевой ткани гидробионтов определяются вариациями содержания углеводов, белков и минеральных веществ (табл. 1).

Таблица 1

Объект Вода Углеводы Белок Липиды Минеральные вещества

Акула 73,0±3,5 5,5«,2 20,6±0,9 0,2±0,01 0,7±0,01

Калуга 85,3±3,4 3,7±0,1 11,8±0,4 0,4±0,01 0,8±0,01

Лосось 78,2±3,9 23±0,t 17,7±0,7 0,5±0,02 1,5±0,06

Кальмар 85,2±4.1 2,S±0,1 11,1±0,4 0,2±0,01 1,0±0,02

Минтай 79,4±3,8 1,2±0,05 17,7±0,7 0.2±0.01 1,5±0,05

Примечание. п = 10,р<0,05.

Критериями выбора источников сырья для получения биологически активных веществ были следующие показатели: массовая доля хрящевой ткани; содержание гексозаминов как суммарный показатель содержания углеводов и антипротеазная активность компонентов.

Больше всего гексозаминов содержится в хрящевой ткани акул, калуги и кальмаров, несколько меньше - у лососевых, меньше всего — у тресковых (рис. 1).

Антипротеазная активность компонентов хрящевой ткани крупного рогатого скота по данным исследователей (Lee, Langer, 1983) почти в 100 раз ниже, чем у акул. Сравнение степени ингибирования протеиназ исследованных видов гидробионтов позволило выявить ее наибольшую величину в ткани кальмаров и показать, что после ферментативного гидролиза активность возрастает. Однако суммарная антипротеазная активность (определенная как произведение степени ингибирования на массу хрящевой ткани) наиболее высока у акул (рис. 2).

По предложенным критериям сырьевые источники для технологических целей предложено ранжировать на три основные группы: I — наиболее перспектив-

ШШ содержание гексозаминов, мг/100 г сырой ткани

н суммарная

антипротеазная активность, % (СИ х массу хрящевой ткани)

" Ф масовая доля хрящевой ткани.

хрящевые осетровые лососевые кальмары тресковые рыбы рыбы рыбы рыбы

Рис. 1. Суммарные показатели хрящевой ткани гидробионтов как источника БАВ: I - наиболее перспективные, II - перспективные, III - неперспективные

ные объекты для получения биопрепаратов из хрящевой ткани, И - перспективные и III - неперспективные (рис. 1). К наиболее перспективным отнесены акулы, скаты, осетровые рыбы. К перспективным - кальмары и лососевые рыбы. К неперспективным видам отнесены рыбы семейства тресковых, на основании чего они были исключены из объектов последующих исследований.

Таким образом, при выборе сырья установили предпочтительные объекты. Выявили, что обработка хряща экзогенными ферментами (рис. 2) не приводит к потере антипротеазной активности компонентов хрящевой ткани и согласуется с данными об устойчивости тканевых ингибиторов к действию протеолитичес-ких ферментов (Ponton et al., 1991). Это послужило основанием для подбора рациональных параметров деполимеризации хрящевой ткани гидробионтов при

Рис. 2. Степень ингибирования (СИ) активности сериновых протеиназ (пилорина) и металлопротеиназ (коллагеназы из Clostridium histolyticum) в присутствии ингибиторов хрящевой ткани акулы Squalus acanthias до (1) и после (2) ферментативного гидролиза.

Субстрат - коллаген

В разделе «Подбор условий деполимеризации протеоглнкгановых комплексов хрящевой ткани гидробионтов» приведено обоснование технологии биопрепаратов из хрящевой ткани гидробионтов. При выборе способа получения биопрепаратов руководствовались сохранением естественного комплекса компонентов хрящевой ткани, переводом их максимального количества в растворимое состояние с проявлением антипротеазной активности.

Обосновано введение стадии предобработки измельченной хрящевой ткани настаиванием в 1,0 % -ном растворе хлорида натрия для обеспечения максимального фермент-субстратного взаимодействия. Установлено, что в процессе экстракции в раствор переходит от 20 до 30 % гексозаминов хрящевой ткани акул, скатов и калуги в течение 9 ч, хрящевой ткани кальмаров -5 ч, лососевых - 3 ч (рис.3). Сделано заключение о необходимости предварительной солевой обработки, которая обеспечивает набухание и слабую деполимеризацию протеогликанового комплекса хрящевой ткани.

35

30

еа

1 25

«3 20

О

а 15

ш

1м Ч 10

з

§ 5

И 0

ж—

.аг

•ж—ж—я;

кальмары хрящевые рыбы лососевые рыбы

Рис. 3. Зависимость выхода гексозаминов от длительности экстракции 1 % -ным раствором ИаС1 при +4 °С, рН= 7,0

10 1] 12

Выбор ферментного препарата основывался на сравнении действия гепатопанкреатина, мегатерина и протамекса в процессе гидролиза различных белковых субстратов. В качестве субстратов выступали казеин, коллаген, хрящевая ткань до и после предобработки (табл. 2). Показано, что мегатерии и протамекс проявляют сходную протеолитическую активность, которая в 1,5 раза выше, чем у гепатопанкреатина. Гепатопанкреатин и мегатерии способны гидролизовать коллаген и коллагенсодержащую хрящевую ткань. После солевой предобработки хрящевая ткань подвергается более глубокому гидролизу гепатопанкреатином по сравнению с необработанной тканью. Накопление продуктов гидролиза после ферментативного гидролиза обработанной 1 % -ным хлоридом натрия ткани увеличивается в три раза по сравнению с необработанной. Протамекс проявляет следовую коллагенолитическую активность.

Таблица 2

Активность ферментов по отношению к белковым субстратам, Е/г_

Субстрат: Гепатопанкреатин Мегатерии Протамекс

Казеин 260+0,9 521 ±1,2 500 ±0,7

Коллаген 0,096+0,001 0,07±0,0009 0,02+0,0003

Хрящевая ткань 0,064±0,015 0,052+0,002 0,003±0,0001

Хрящевая ткань после предобработки в 1 % КаС1 0,180+0,01 0,061±0,002 0,003±0,0001

Примечание, п = Ю,р< 0,05.

Основные условия гидролиза некоторых тканей гидробионтов (молок рыб, соединительной ткани моллюсков, отходов переработки исландского гребешка и камчатского краба) используемыми нами ферментами были детально исследованы ранее (Мухин, Новиков, 2001; Позднякова, 2003; Давидович, 2005). Научно обоснованные рН и температурный оптимум этих ферментов были использованы нами в процессе гидролиза хрящевой ткани.

Нашей задачей при разработке технологии было определение зависимости степени гидролиза и выхода целевого продукта от предварительной обработки и продолжительности гидролиза хрящевой ткани без разделения смеси.

Так как основная доля белков хрящевой ткани приходится на коллаген, то при обосновании фермент-субстратного соотношения оперировали единицами коллагенолитической активности ферментов (КЕ/г). Выявлена зависимость выхода сухих веществ в гидролизате от концентрации используемых ферментов (рис. 4).

и

7,5

6,5

5,5

4,5

3,5

2,5 ■

1,5

гелатопанкреатнн

мегатерии

протамекс

0,5 1 1,5 2 2.5

Активность, КЕ/г сырья

3,5

Рис. 4. Зависимость выхода сухих веществ от коллагенолитической активности ферментных препаратов на примере хрящевой ткани кальмара (Тос1аг<х1е$ раЫАсш), I - 37 ± 3 "С, рН для микробиальных ферментов 7,5±0,5, для гепатопанкреатина 8,0±0,5

Для гепатопанкреатина эффективной при гидролизе хрящевой ткани является концентрация 2,0 КЕ/г субстрата, для мегатерина - 1,5 КЕ/г. Влияние протамекса на выход препарата минимально, и увеличение концентрации более 0,3 КЕ/г субстрата не влияет на выход продукта.

Степень гидролиза хрящевой ткани оценивали по накоплению гексозами-нов и низкомолекулярных белков в гидролизуемой смеси (рис. 5). Накопление низкомолекулярных белков (Д О280хЮ) возрастает в течение длительного промежутка времени. Накопление гексозаминов прекращается - для ткани хрящевых рыб спустя 8 ч, лососевых рыб - через 6 ч и кальмаров - через 4 ч. Выход гексозаминов определяется специфичностью ферментного препарата по отношению к хрящевой ткани и уменьшается в ряду гепатопанкреатин > мегатерии > протамекс в 2 раза.

Гепатопанкреатин

-хрящевые рыбы

лоссеевые рисы * - . -кальмары ---¿0280*10

Протамекс

храповые рыбы лососевые ры5ы • • шьмарн

2 о 1 2 3 4 5 6 7 8 ! 10

время, ч

Рис. 5. Динамика гидролиза хрящевой ткани гидробионтов различными ферментными препаратами. Концентрация гепатопанкреатина - 2,0 КЕ/г, мегатерина - 1,5 КЕ/г, протамекса -0,3 КЕ/г. Д В28ох10 - разность оптических плотностей растворов, как показатель накопления низкомолекулярных белков (среднее для всех исследованных видов)

Таким образом, установлены и обобщены рациональные параметры ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов (табл. 3).

Таблица 3

Рациональные параметры деструкции хрящевой ткани гидробионтов

Хрящевая ткань Время предобработки 1% ЫаС1, ч Ферментатш гепатопаикрсатином (2,0 КЕ/ г сырья) ЗНЫИ гидролиз мегатерином (1,5 КЕ/г сырья)

рН ГС т, ч рХ1 ГС т> ч

Хрящевых рьтб 9 ±0,5 8,0±0,5 37±2 8±0,4 6,7±1,3 39±2 8±0,4

Лососевых рыб 3 ± 0,2 8,0±0,5 37±2 6±0,3 6,7±1,3 39±2 6±0,3

Кальмаров 5 ±0,3 8,0±0,5 37±2 4±0,1 6,7±1,3 39±2 4±0,1

Для гидролиза хрящевой ткани рекомендуется использовать гепатопан-креатин и мегатерии.

Состав ферментативных гидролизатов из хрящевой ткани гидробионтов

Полученные ферментативные гидролизаты (ФГ) из хрящевой ткани гидробионтов характеризовали по содержанию гексозаминов, хондроитинсуль-фатов, гиалуроновой кислоты, гексоз, свободных дисахаридов, коллагена и неколлагеновых белков, минеральных веществ (табл. 4).

Таблица 4

Состав ферментативных гидролизатов

Компонент Ферментативный гидролизат из:

акулы | калуги | лосося |кальмара

Углеводные компоненты:

Гексозамины 4,4±0,1 4,8±0,09 2,11±0,01 1,98±0,02

Гиалуроновая кислота 2,0±0,05 1,9±0,03 1,1±0,03 1,0±0,04

Свободные дисахариды 0,5±0,01 0,4±0,008 0,6±0,01 0,7±0,009

Гексозы 1,6±0,05 0,5±0,01 0,2±0,01 0,3±0,02

Хондроитинсульфаты 6,5±0,14 6,0±0,1 6,4±0,1 6,3±0,1

Белковые компоненты:

Коллаген 25±0,8 23±0,7 16±0,2 16,8±0,2

Неколлагеновые белки 22±0,9 23,8±0,9 42,7±1,0 45±1,1

Свободые амипокислоты 17,25±0,4 15,4±0,3 13,2±0,5 12,5±0,5

[Минеральные вещества 9,0±0,04 10,0±0,06 10,0±0,05 8,0±0,06

Примечание. п = 10, р< 0,05.

ФГ из различных сырьевых источников можно охарактеризовать как сходные по составу и поддающиеся общей стандартизации по содержанию гексозаминов, сульфат-ионов и коллагена. Близкие количества основных действующих начал позволяют создавать близкие по дозировке активных компонентов готовые формы (таблетки, капсулы, порошки) из различных источников сырья.

Минеральный состав полученных ФГ отличается природной сбалансированностью кальция и магния и соответствует оптимальному соотношению 2 : 1, необходимому для усвоения обоих элементов (табл. 5). Хрящевая ткань гидробионтов аккумулирует цинк, наибольшее количество его установлено в препаратах из кальмаров и не превышает рекомендуемой дозы, которая составляет 12 мг в сутки. Содержание токсичных элементов не превышает предельно допустимые концентрации и соответствует нормам СанПнН.

Таблица 5

Концентрации макро- и микроэлеменов в ферментативных

Элемент Единица измерения Объект

Акула Калуга Лосось Кальмар

Калий мг/г >2,5 >1,4 >2,5 >2,5

Магний иг/г 0,5 0,5 03 1,5

Кальцин мг/г 1,8 2,8 2,2 5,2

Натрий мг/г 100,0 110,2 106,0 120,2

Марганец мг/кг 2,3 3,3 2,3 2,4

Хром мг/кг 5,7 7,0 6,0 5,7

Медь мг/кг 6,7 3,3 2,0 20,0

Цинк мг/кг 28,3 22,3 21,7 70,0

Железо мг/кг 88,3 150,0 117,0 88,0

Никель мг/кг 3,3 2,7 2,7 3,7

Кадмий мг/кг 1,2 0,8 0,4 0,3

Кобальт мг/кг 0 . 0 0 0

Свинец мг/кг 0 0 0 0

Ртуть мг/кг 0 0 0 0

Примечание, п = 3, р < 0,05.

Молекулярно-массовый состав ферментативных гидролизатов представлен фракциями, которые условно можно разделить на три основные группы: содержащие высокомолекулярные компоненты (> 200 кДа), среднемолекуляр-ные (30-160 кДа) и низкомолекулярные компоненты (менее 10 кДа). Все фракции содержат компоненты протеогликановой природы, так как поглощение наблюдается и при рефрактометрическом детектировании и при длине волны 280 нм (рис. 6, А).

> а

К£ §

Рис. 6. Хроматограммы ферментативного гидролизата на примере калуги (А), стандартов хондроитинсульфатов (Б) и гиа-луроновой кислоты (В). Разделение проводили методом ВЭЖХ на колонке Shodex Asahipak GS-520 Н. Детектирование осуществляли одновременно рефрактометрическим детектором RID 6А и при к 280 нм

время удерживания, мин

Сопоставление хроматограмм позволяет заключить, что высокомолекулярные фракции, образованные в процессе ферментативного гидролиза, предположительно содержат смесь хондроитинсульфатов и гиалуроновую кислоту (рис. 6).

При использовании протамекса (табл. 6) получены гидролизаты с преобладанием низкомолекулярных компонентов; мегатерина - высокомолекулярных. Гепатопанкреатин позволяет гидролизовать хрящевую ткань с преобладанием среднемолекулярных соединений.

Таблица 6

Распределение фракций в экстрактах и в гидролизатах лосося и кальмара,

Образец Высокомолекулярная фракция Г> 200 кДа) Среднемолекулярная фракция (160-30 кД») Низкомолекулярная фракция (10-<1 кДя)

Лосось Кальмар Лосось Кальмар Лосось Кальмар

Водный экстракт 12 37 0 0 88 63

Гидролизаты, полученные с помощью;

гепатопанкреатина 51 39 36 50 13 11

мегатерина 62 58 27 33 11 9

протамекса 5 7 25 24 70 69

Для характеристики различий в составе углеводных компонентов использована степень сульфатирования свободных дисахаридов, получаемых в процессе ферментативного гидролиза протеогликанов.

Методом капиллярного электрофореза идентифицировали свободные дисахариды, различающиеся степенью сульфатирования. Во всех ФГ преобладают несульфатированные дисахариды (табл. 7). Отличительными видовыми особенностями являются: присутствие трисульфатированных дисахаридов хондроитинсульфатов в гидролизате из лососевых рыб, дисульфа-тированных - из калуги и несульфатированных - из кальмара. Свободные дисахариды, образующиеся в процессе ферментативного гидролиза, являются специфическими маркерами видовой принадлежности хрящевой ткани гидро-бионтов. В целом наличие свободных дисахаридов является еще одной отличительной особенностью ФГ, определяющей их биологическую активность благодаря высокой степени усвояемости при пероральном применении.

Таблица 7

Содержание свободных дисахаридов в ферментативных гидролизатах

Тип дисахаридов Препараты из хрящевой ткани

калуги лосося кальмара

Несульфатированные 78 61 95

Моносульфатированные 10 15 0

Дисульфатированные 12 17 5

Трисульфатированные 0 7 0

Сравнение качественного состава полученных ФГ с препаратами-аналогами показало, что большинство последних являются монокомпонентными, в состав их входят либо высокомолекулярные соединения (ВМС) — фармпрепараты «Структум» и «Хонсурид», либо низкомолекулярные (НМС) -БАД «Глюкозаминсульфат» (рис. 7). Многокомпонентная БАД к пище «Инолтра» представляет собой искусственно созданную композицию. ФГ из хрящевой ткани гидробионтов является поликомпонентным, сбалансированным продуктом.

Хонсурид (Россия)

ВМС

Глюкозаминсульфат (США) Ферментативный гидролизат

из хрящевой ткани гидробионтов

ВМС НМС

jwJW

Структум (Франция) Инолтра (США)

Рис. 7. Хроматограммы препаратов-аналогов из хрящевой ткани. Разделение проводили методом ВЭЖХ на колонке Shodex Asahipak GS-520 Н. Детектирование осуществляли одновременно рефрактометрическим детектором RID 6А и при Л, 280 нм

Количественный анализ гексозаминов и сульфат—ионов показал, что коммерческие препараты содержат менее сульфатированные гликозаминоглика-ны, в отличие от предлагаемых нами ФГ (табл. 8).

Таблица 8

Сравнительный состав гексозаминов и сульфат-ионов в препаратах из хрящевой ткани, % сухого вещества_

Препарат Гексозамины Сульфат-ион| Гексозамины: сульфат-ион

Ферментативный гидролизат из хрящевой ткани:

полярной акулы 4,0±0,1 6,48±0,14 1 : 1,62

катрана 5,0±0,1 6,8±0,2 1 : 1,36

ската 6,30±0,2 6,5±0Д 1 : 1,0

калуги 4,80±0,09 5,97±0,11 1 : 1,24

кальмара 1,98±0,02 6,3±0,1 1 :ЗД

лососевых 2,11±0,01 6,4±0,1 1:3,0

Коммерческие препараты

Хонсурид (Россия) 20,8±0,6 7,5±0,15 t : 0,36

Гиалуроновая кислота (США) 15,2±0,3 5,7±0,18 1 : 0,38

Структум (Франция) 14,2±0,3 11,5±0,1 1 : 0,80

Глюкозаминсульфат (США) 38,4±0,8 10,4±0,4 1 : 0,30

Примечание, п =9, р < 0,05. Степень сульфатирования углеводов определяет их высокую гидрофиль-ность, поверхностно-активные свойства и влияет на проявление биологической активности ферментативных гидролизатов.

Антилротеазная активность ферментативных гидролизатов ш хрящевой ткани гидробионтов

Исследование антипротеазной активности ФГ показало (рис. 8), что степень ингибирования коллагенолитической активности ферментов в зависимости от источника варьирует от 45 до 92 %, протеолитической активности -от 20 до 70 %. Установлено, что по степени ингибирования препараты из кальмара, лосося и осетра превосходят препараты из ткани хрящевых рыб.

Рис. 8. Остаточная коллагено-литическая (субстрат - коллаген) и протеолитическая (субстрат — казеин) активности гепатопанкреатина [1 мг/мл] в присутствии препаратов

[1 мг/мл] из хрящевой ткани гидробионтов, полученных при гидролизе гепатопанкреа-тином

Таким образом, антипротеазная активность, как один из существенных факторов противовоспалительного действия, определяет отличительные черты и высокую биологическую активность гидролизатов из гидробионтов.

Технология биологически активной добавки к пище из хрящевой ткани гидробионтов

Полученные результаты исследований были положены в основу технологи БАД к пище из хрящевой ткани гидробионтов. Схема технологического процесса включает следующие стадии (рис. 9): подготовку и измельчение сырья, предварительную обработку раствором 1 %-ного хлорида натрия без разделения экстракта и экстрагируемой хрящевой ткани. Результатом предобработки являются набухание и слабая деполимеризация протеогликанового комплекса хрящевой ткани, обеспечивающая максимальное фермент-субстратное взаимодействие. После предобработки смесь подвергается ферментативному гидролизу с использованием гепатопанкреатина или мегатерина. После инак-тивирования (15-20 мин при температуре 80 °С) в случае использования сырья с высоким содержанием липидов (хрящевая ткань лососевых и осетровых рыб) проводят обезжиривание ФГ 0,1 %-ным раствором хитозана с последующим фильтрованием и удалением осадка.

Подготовка сырья и измельчение Предварительная обработка настаиванием в 1 %-ной ИаС1

I

Ферментирование

20 мин. 180 °С -► Инактивирование

Обезжиривание **С11^^Фильтрование

0,1 % -НЫМ р-ром хитозана | Вакуумно-сушильный

Сушка и измельчение -комплекс, лиофильиая

4, сушка а-40-50 °С)

Подготовка -Приготовление готовых форм

компонентов ^

Хранение при I — 0-20 °С в течение 12 мес

Рис. 9. Технологическая схема получения БАД к пище «Артротин»

Обезжиривание способствует улучшению органолептических показателей и сроков хранения препаратов без существенного изменения их компонентного состава. Оптимальные условия применения хитозана для обезжиривания и осветления ферментативных гидролизатов: концентрация хитозана 0,75-1,0 г хитозана на литр раствора гидролизата, рН осаждения 8,0-8,5, продолжительность инкубации раствора после добавления хитозана не менее 1 ч, способствуют снижению содержание липидов в 4-5 раз. Нами проведено исследование влияния добавления хитозана на концентрацию веществ после обезжиривания (рис. 10). Установлено, что хитозан в количестве 1 г на литр гидролизуемой смеси осаждает менее 5 % исходных компонентов и способствует образованию прозрачного раствора, без липидной пленки.

У,М1

Рис. 10. Фракционный состав гидролизата из хрящевой ткани на примере калуги до (-) и после (-----) осаждения раствором хитозана

Для сушки ферментативного гидролизата возможно использование ва-куумно-сушильного комплекса и сублимационной сушки при температуре 40-50 °С до массовой доли воды не более 10 %. Проведенные эксперименты позволили установить, что при инактивировании и последующей сушке ан-типротеазная активность ферментативных гидролизатов сохраняется и различия при рекомендуемых температурах находятся в пределах доверительного интервала.

Сухой продукт измельчали, просеивали и направляли для приготовления смеси с наполнителем для изготовления таблеток или капсул. В качестве наполнителей использовали микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ), аскорбиновую кислоту и связующий компонент - кальция стеарат при таблетировании. В готовых формах содержание глюкозамина, как одного из действующих начал, должно быть не менее 2 %. Данное количество препарата проявляет биологическое действие и находится в пределах адекватной суточной дозировки (Методические рекомендации, 2004). В итоге получена Б АД к пище «Артро-тин», на производство которой составлена и утверждена нормативная документация (ТУ № 9283-243-00472012-04, ТИ № 36-240-04). На основании исследований по определению необходимой и достаточной дозы препарата были разработаны и обоснованы рецептуры готовых форм (табл. 9).

Таблица 9

Рецептура Б АД «Артротин» на 1000 г смеси, г

Наименование компонента Капсулы Порошки Таблетки

Артротин 1000 250 250

Аскорбиновая кислота 15 15

Целлюлоза микрокристаллическая (МКЦ) — 745 745

Кальция стеарат — — 10

Установленный срок хранения БАД к пище «Артротин» для порошков — 1 год, для таблеток и капсул 2 года. В течение этого времени компоненты, входящие в состав БАД, а также качественные характеристики таблеток и капсул, предусмотренные ТУ, сохранялись без изменений. Комплект документов на БАД «Артротин» был представлен на экспертизу Госсанэпиднадзора РФ и

зарегистрирован в Федеральном реестре БАД РФ (Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.03.928.Т.000750.04.04 от 11.04.2004 г).

Оценка безопасности и исследование биологической активности БАД к пище «Артротин»

На базе Пермской фармацевтической академии была исследована острая токсичность БАД к пище «Артротин». Средняя летальная доза составляет 3,7 г/ кг массы животного. Рекомендуемая суточная доза для взрослого человека - 1,0 г, что приблизительно в 300 раз меньше ЛД 50.

Противовоспалительная активность БАД была исследована в НИИ эпидемиологии и микробиологии СО РАМН на модели асептического воспаления у мышей и модели инфекционно-аллергического псевдотуберкулезного артрита у кроликов.

Исследования противовоспалительной активности «Артротина» у мышей свидетельствуют об умеренном, но статистически достоверном снижении интенсивности асептического воспаления.

Результаты испытаний БАД «Артротин» на модели инфекционно-аллергического псевдотуберкулезного артрита показали положительный эффект. Препарат проявил общеукрепляющее действие, вызывая улучшение общего состояния животных и развитие тканевых иммуноморфологических реакций.

На базе Приморского краевого центра профилактики остеопороза было проведено клиническое исследование БАД «Артротин» при полиостеоартрозе. Установлено, что он обладает хорошей клинической эффективностью, проявляет как противовоспалительные, так и хондропротекторные свойства. Быстро уменьшает болевой синдром и способствует улучшению функциональной способности суставов. На основании клинических испытаний получены

рекомендации по проведению исследований для создания лекарствен-

ных средств.

БАД к пище «Артротин» производится в ОАО Биополимеры, Приморский край, г. Партизанск. Определена экономическая эффективность производства. При выходе «Артротина» 8 - 10 %, себестоимости продукта 6642,172 руб. за 1 кг и общей стоимости препарата 8834,09 руб. за 1 кг рентабельность составляет 70 %.

ВЫВОДЫ

1. Обоснован выбор промысловых объектов Дальневосточного региона в качестве источников сырья для получения БАД «Артротин», обладающей хондропротекторными свойствами. На основании совокупных показателей: массовой^ доли хрящевой ткани гидробионтов, содержания гексозаминов и ингибиторов протеиназ - выделено три группы объектов: наиболее перспективные — акулы, скаты, осетровые; перспективные - кальмары и лососевые; неперспективные — тресковые.

2. Обоснованы рациональные параметры деполимеризации хрящевой ткани гидробионтов, включающие основные стадии: предобработку 1 %-ным хлоридом натрия, обеспечивающую набухание и максимальную доступность фермент-субстратного взаимодействия, и последующий ферментативный гидролиз протеолитическими ферментами из расчета 1,5-2,0 КЕ/г субстрата.

3. Биотехнология БАД к пище «Артротин» предусматривает последовательную обработку хрящевой ткани и обеспечивает получение поликомпонентного продукта, который в отличие от препаратов-аналогов содержит свободные ди-сахариды и проявляет антипротеазную активность. «Артротин» из различных сырьевых источников стандартизован по содержанию гексозаминов (не менее 2 %) и содержит хондроитинсульфаты (6 %) и коллаген (16-24 %).

4. Фракционный состав биопрепаратов из хрящевой ткани гидробионтов представлен комплексом высокомолекулярных (> 200 кДа), среднемолекуляр-ных (30-160 кДа) и низкомолекулярных компонентов (менее 10 кДа) протео-гликановой природы, мсшекулярно-массовое распределение которых определяется специфичностью ферментативного препарата.

5. В процессе ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов образуются свободные дисахариды, идентифицированные методом капиллярного электрофореза, которые могут служить маркерами видовой принадлежности хрящевой ткани.

6. БАД к пище «Артротин» является токсикологически безопасной. На модельных экспериментах и в клинике установлено ее противовоспалительное и хондропротекторное действие. Препарат зарегистрирован как БАД к пище и внедрен в промышленное производство.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Позднякова Ю.М., Пивненко Т.Н. Влияние протеаз различной специфичности на гидролиз белков хрящей акул II Сб. тез. докл. 2-й Региональной конференции по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых ДВГУ. - Владивосток, 1999. - С. 76-77.

2. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Пивненко Т.Н. Ингибиторная активность хрящевой ткани акул и ее изменение под действием ферментативного гидролиза // Известия ТИНРО. -2001.-Т. 129.-С. 74-81.

3. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю. Характеристика гликозаминогликанов в препаратах из хрящевой ткани гидробионтов // Материалы Всероссийской Интернет-конференции молодых ученых. -Владивосток: ТИНРО-Центр, 2002. - С. 164-166.

4. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю. Исследование ингибигорной активности препаратов из хрящевой ткани акул // Тез. докл. Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 140-летию со дня рождения Н.М.Книповича. — Мурманск, 2002. - С. 100-101.

5. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Пивненко Т.Н. Ингибиторная специфичность препаратов из хрящевой ткани акул // Украшский бюх1М1ческий журнал. — 2002. - Т. 74, № 4. - С. 92.

6. Пивненко Т.Н., Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Эпштейн Л.М., Ковалев H.H. Состав и биологическая активность хрящевой ткани гидробионтов//Известия ТИНРО. — 2003,— Т. 133. -С. 325-332.

7. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю. Разработка технологии комплексного препарата из хрящевой ткани кальмара, лосося и осетра // Материалы Всероссийской Интернет конференции молодых ученых, Владивосток, ТИНРО-Центр, 2004. - С. 164-170.

8. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю. Исследование ингибиторной активности и фракционного состава препаратов из хрящевой ткани гидробионтов // Материалы Всероссийской Интернет -конференции молодых ученых. - Владивосток: ТИНРО-Центр, 2004. - С. 180-184.

9. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю. Биологически активная добавка из хрящевой ткани гидробионтов — Артротин // Материалы 2 -го Международного симпозиума «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке». - Владивосток: ДВГАЭУ, 2004. - С. 38-40.

10. Пивненко Т.Н., Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Эпштейн JI.M., Сомова-Исачкова J1.M., Тимченко Н.Ф., Беседнова H.H. Исследование лечебного действия препарата «Артротин» // Аллергология и иммунология. — 2005. - Т. 6, № 3. - С. 329.

11. Пивненко Т.Н, Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Ковалев H.H. Эпштейн JIM., Музалева О.Ю., Бочаров Л.Н., Блинов Ю.Г. Патент РФ № 2250047 «Пищевой общеукрепляющий профилактический продукт из хрящевой ткани гидробионтов и способ его получения» 20.04.2005 //Бюллетень изобретений. -2005. - № 11.

12. Пивненко Т.Н., Суховерхова Г.Ю., Эпштейи Л.М., Сомова-Исачкова Л.М., Тимченко Н.Ф., Беседнрва H.H. Экспериментально-морфологическое исследование лечебного действия препарата из хрящевой ткани акулы на модели инфекционно-аллергического артрита // Антибиотики и химиотерапия. — 2005. — Т. 50, № 5-6. - С. 20-23.

13. Суховерхова Г.Ю., Пивненко Т.Н. Исследование специфичности ферментов к гидролизу хрящевой ткани гидробионтов // Материалы научно-практической конференции «Пищевая и морская биотехнология: проблемы и перспективы». - Калининград, 2006. - С. 115-116.

Подписано в печать 01.11.2006 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ № 23. Типография ТИНРО-Центра

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Характеристика хрящевой ткани животных.

1.1.1. Гликозаминогликаны: хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота.

1.1.2. Коллаген.

1.1.3. Белки неколлагеновой природы.

1.1.4. Другие компоненты хрящевого матрикса: коллагеназы, тканевые ингибиторы металлопротеиназ матрикса.

1.2. Биологическая активность компонентов, входящих в состав хрящевой ткани.

1.3. Известные способы использования хрящевой и костно-хрящевой ткани сельскохозяйственных животных и рыб для получения биологически активных веществ, обладающих хондропротекторными свойствами.

2. Материалы и методы исследования.

2.1. Материалы исследований.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Метод определения протеолитической активности ферментов.

2.2.2. Метод определения коллагенолитической активности ферментов.

2.2.3. Количественное определение гексозаминов.

2.2.4. Количественное определение гиалуроновой кислоты.

2.2.5. Количественное определение хондроитинсульфатов.

2.2.6. Метод определения гексоз.

2.2.7. Определение содержания свободных гексозаминов.

2.2.8. Определение содержания коллагена.

2.2.9. Определение неколлагеновых белков.

2.2.10. Определение фракционного состава ферментативных гидролизатов из хрящевой ткани гидробионтов методом ВЭЖХ.

2.2.11. Метод определения ингибиторной активности ферментативных гидролизатов из хрящевой ткани гидробионтов на казеинолитическую, коллагенолитическую активности ферментов.

2.2.12. Определение качественного состава свободных дисахаридов методом капиллярного электрофореза.

2.2.13. Определение состава аминокислот.

2.2.14. Определение содержания белковых компонентов.

2.2.15. Метод определения накопления растворимых белковых компонентов.

2.2.16. Определение острой токсичности ферментативного гидролизата

2.2.17. Исследование противовоспалительной активности ферментативного гидролизата из хрящевой ткани на животных.

2.2.18. Клинические испытания БАД к пище «Артротин» из хрящевой ткани гидробионтов при полиостеоартрозе.

2.2.19. Статистическая обработка результатов.

3. Результаты и обсуждение.

3.1. Обоснование выбора сырья.

3.1.1. Размерно-массовая характеристика сырья.

3.1.2. Химический состав хрящесодержащего сырья и хрящевой ткани гидробионтов.

3.1.3. Массовая доля хрящевой ткани и содержание гексозаминов в источниках сырья.

3.1.4. Исследование антипротеазной активности компонентов хрящевой ткани, полученных разными способами.

3.1.5. Классификация источников сырья, содержащих хрящевую ткань гидробионтов, для получения биологически активных компонентов.

3.2. Подбор условий деполимеризации протеогликановых комплексов хрящевой ткани гидробионтов.

3.2.1. Предварительная обработка хрящевой ткани.

3.2.2. Обоснование параметров ферментативного гидролиза протеог-ликанового комплекса хрящевой ткани.

3.3. Состав ферментативных гидролизатов из хрящевой ткани гидробионтов.

3.3.1. Количественное содержание гексозаминов, хондроитинсульфа-тов, гиалуроновой кислоты, гексоз, коллагена и неколлагеновых белков.

3.3.2. Фракционный состав ферментативных гидролизатов из хрящевой ткани гидробионтов.

3.3.3.Исследование состава свободных дисахаридов.

3.3.4. Аминокислотный состав.

3.3.5. Минеральный состав.

3.4. Антипротеазная активность ферментативных гидролизатов из хрящевой ткани гидробионтов.

3.5. Технология биологически активной добавки к пище из хрящевой ткани гидробионтов.

3.6. Оценка безопасности и исследование биологической активности БАД к пище «Артротин».

3.7.Технико-экономические показатели промышленного производства

БАД к пище «Артротин».

Выводы.

Актуальность проблемы. Работы по поиску, выделению и испытанию биологической активности компонентов хрящевой ткани сельскохозяйственных животных и некоторых акул известны с 1950-х годов (Prudden, 1957; Folkman, 1963,1976; Langer, Brem, 1976; Lee, Langer, 1983; Cho, Kim, 2002).

Основными компонентами хрящевой ткани животных являются гликозаминогликаны, такие как хондроитинсульфаты, дерматансульфаты, гиалуроновая кислота, которые вместе с коллагеном II типа образуют сложный протеогликановый комплекс (Слуцкий, 1969; Павлова, 1988).

Имеются многочисленные сведения о влиянии гликозаминогликанов и гексозаминов, являющихся предшественниками макромолекул суставного хряща, на метаболизм и регенерацию хрящевой ткани за счет использования «готового строительного материала» и способности накапливаться в очагах воспаления (Серов, Шехтер, 1981; Игнатова, Гуров, 1990; Palmieri et al„ 1990; Алексеева и др., 1995; Данилевская, Николаев, 2002; Руденко, 2005). Активность гликозаминогликанов определяется количеством функциональных групп в молекуле, обеспечивающих высокую гидрофильность и поверхностно-активные свойства (Шитов, 1992). Количественно преобладающим белком протеогликанового комплекса хрящевой ткани является коллаген, который не только выполняет механические функции, но играет важную роль в дифференциации и пролиферации клеток, что определяет применение этого белка и его растворимых производных при остеопорозе (Пат. РФ 2082416; Пат. WO 9605851; Пат. US 6025327), артритах (Пат. US 5856446; заявка № WO 98/44929). Важную роль в метаболизме хрящевого соединительнотканного матрикса играют тканевые ингибиторы металлопро-теиназ (ТИМП), подавляющие активность эндогенных коллагенолитических ферментов (КФ 3.4.24) - инициаторов воспалительных процессов и деполимеризации хрящевой ткани (Риггз, 2000; Хасигов, 2001; Tiyggvason et al., 1987; Fosang et al., 1996; Stracke et al., 2000).

В настоящее время для получения хондропротекторов используется ко-стно-хрящевая ткань крупного рогатого скота (заявка РФ № 97116345/14; пат. РФ № 2153812; заявка WO № 9945798). Наряду с этим перспективными для получения подобных препаратов представляются костно-хрящевые ткани, являющиеся отходами при разделке рыбы и направляемые на получение кормовой муки. Аргументом в пользу привлечения рыбных отходов для получения биологически активных веществ является их недоиспользован-ность и значительный объем. Кроме того, на примере акул известно, что концентрация ТИМП значительно выше у гидробионтов (Lee, Langer, 1983).

В целом о составе хрящевой ткани рыб имеются единичные разрозненные сведения, а для хрящеподобной ткани беспозвоночных они отсутствуют.

Исследование состава биологически активных компонентов хрящевой ткани гидробионтов позволит обосновать и расширить сырьевую базу биопрепаратов, обладающих хондропротекторным действием, и обеспечить рациональное использование рыбного сырья.

Цель работы заключалась в исследовании состава и биологической активности компонентов хрящевой ткани гидробионтов для обоснования технологии биологически активной добавки к пище на ее основе.

Задачи исследований:

- исследовать химический состав хрящевой ткани гидробионтов и выявить рациональные источники получения БАДов, обладающих хондропротектор-ными свойствами;

- осуществить подбор рациональных параметров ферментативного гидролиза хрящевой ткани рыб и головоногих моллюсков с помощью протеаз;

- исследовать антипротеазную активность хрящевой ткани гидробионтов до и после ферментативного гидролиза;

- определить количественный и качественный состав углеводных компонентов;

- обосновать и разработать технологию биологически активной добавки из хрящевой ткани гидробионтов на основании ферментативного гидролиза;

- исследовать состав полученной БАД к пище;

- провести оценку безопасности, биологической активности и клинические испытания полученной БАД.

Научная новизна. Установлен количественный и качественный состав углеводов хрящевой ткани промысловых гидробионтов Дальневосточного региона.

Научно обоснован биотехнологический способ ферментативной деструкции хрящевой ткани гидробионтов, позволяющий перевести в растворимое состояние биологически активные вещества и сохранить их антипротеаз-ное действие.

Впервые установлено ингибиторное действие компонентов хрящевой ткани рыб и кальмаров, а также препаратов на их основе по отношению к ме-таллопротеиназам и сериновым протеазам. Наличие высокой антипротеазной активности является основным отличительным признаком препаратов из хрящевой ткани гидробионтов.

Показано, что в процессе ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов образуются свободные три-, ди- и моносульфатированные ди-сахариды как продукты распада протеогликановых комплексов.

Впервые установлена противовоспалительная активность ферментативных гидролизатов хрящевой ткани гидробионтов при остеоартрите, асептическом воспалении и псевдотуберкулезном инфекционном артрите.

Практическая значимость работы определяется выявлением перспективных источников сырья из костно-хрящевых отходов при разделке промысловых гидробионтов дальневосточных морей для получения БАДов.

Разработан эффективный биотехнологический метод переработки хрящевой ткани гидробионтов, включающий ферментативный гидролиз.

Обоснованы рациональные условия предобработки и ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов.

Метод получения препарата защищен патентом РФ № 2250047 «Пищевой общеукрепляющий профилактический продукт из хрящевой ткани гидробионтов и способ его получения».

Разработана и утверждена нормативная документация на ткань хрящевую рыб и головоногих моллюсков мороженую (ТУ № 9283-242-0047201203, ТИ № 36-239-03) и БАД к пище «Артротин» из хрящевой ткани гидробионтов (ТУ № 9283-243-00472012-04, ТИ № 36-240-04).

По результатам экспертной оценки и санитарно-гигиенических исследований в Федеральном центре Госсанэпиднадзора РФ «Артротин» соответствует требованиям СанПиН и зарегистрирован как БАД к пище (санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.03.928.Т.000750.04.04 от 11.04.2004 г).

Препарат выпускается в ОАО «Биополимеры», Приморский край, г. Партизанск с 2004 г. Установлена экономическая эффективность производства.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на региональной конференции «Актуальные проблемы морской биологии, экологии и биотехнологии» (Владивосток, 1999); Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 140-летию со дня рождения Н.М.Книповича (Мурманск, 2002); Международной конференции "Региональное природопользование и управление морскими биоресурсами: экосистемный подход" (Владивосток, 2003); Международном симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке» (Владивосток, 2004); 5-м Международном форуме «Биотехнология и современность» (Санкт-Петербург, 2004); 10-м Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Афины, Греция, 2005), конференции Общества Биотехнологов России по пищевой и морской биотехнологии (Светлогорск, 2006).

Положения, выносимые на защиту:

Хрящевая ткань гидробионтов является перспективным источником биологически активных компонентов: глюкозамина, хондроитинсульфатов, гиалуроновой кислоты, дисахаридов, коллагена и ингибиторов протеиназ.

Видовые особенности хрящевой ткани гидробионтов проявляются в составе моно-, ди-, трисульфатированных и несульфатированных дисахаридов хондроитинсульфатов и гиалуроновой кислоты и активности тканевых ингибиторов протеиназ.

Биотехнология БАД к пище из хрящевой ткани гидробионтов на основе ферментативного гидролиза обеспечивает получение поликомпонентного продукта, проявляющего хондропротекторные свойства.

Публикации: по теме диссертации опубликовано 13 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, методическую часть, экспериментальную часть, заключение, выводы, список литературы, содержащий 202 источника (в том числе 68 зарубежных). Работа изложена на 157 страницах, содержит 22 таблицы, 33 рисунка и 10 приложений.

ВЫВОДЫ

1. Обоснован выбор промысловых объектов Дальневосточного региона в качестве источников сырья для получения БАД «Артротин», обладающей хондропротекторными свойствами. На основании совокупных показателей: массовой доли хрящевой ткани гидробионтов, содержания гексозаминов и ингибиторов протеиназ - выделено три группы объектов: наиболее перспективные - акулы, скаты, осетровые; перспективные - кальмары и лососевые; неперспективные - тресковые.

2. Обоснованы рациональные параметры деполимеризации хрящевой ткани гидробионтов, включающие основные стадии: предобработку 1 %-ным хлоридом натрия, обеспечивающую набухание и максимальную доступность фермент-субстратного взаимодействия, и последующий ферментативный гидролиз протеолитическими ферментами из расчета 1,5-2,0 КЕ/г субстрата.

3. Биотехнология БАД к пище «Артротин» предусматривает последовательную обработку хрящевой ткани и обеспечивает получение поликомпонентного продукта, который в отличие от препаратов-аналогов содержит свободные дисахариды и проявляет антипротеазную активность. «Артротин» из различных сырьевых источников стандартизован по содержанию гексозаминов (не менее 2 %) и содержит хондроитинсульфаты (6 %) и коллаген (16-24 %).

4. Фракционный состав биопрепаратов из хрящевой ткани гидробионтов представлен комплексом высокомолекулярных (> 200 кДа), среднемолекулярных (30-160 кДа) и низкомолекулярных компонентов (менее 10 кДа) протеогликановой природы, молекулярно-массовое распределение которых определяется специфичностью ферментативного препарата.

5. В процессе ферментативного гидролиза хрящевой ткани гидробионтов образуются свободные дисахариды, идентифицированные методом капиллярного электрофореза, которые могут служить маркерами видовой принадлежности хрящевой ткани.

6. БАД к пище «Артротин» является токсикологически безопасной. На модельных экспериментах и в клинике установлено ее противовоспалительное и хондропротекторное действие. Препарат зарегистрирован как БАД к пище и внедрен в промышленное производство.

1. Алексеева Л.И., Беневоленская Л.И., Насонов ЕЛ. Структум (хондроитинсульфат) новое средство для лечения остеоартроза // Терапевтический архив. - 1995. - № 5. - С. 25-30.

2. Алексеенко Л.П. Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1968.-т. 2.- 112 с.

3. Антипова Л.В., Глотова И.А. Получение коллагеновых субстанций на основе ферментативной обработки вторичного сырья мясной промышленности // Известия вузов. Пищевая технология. 2000. - № 5-6. - С. 17-21.

4. А. с. №. 192437. Препарат для обработки ран / Conecka Z. -1984

5. Бассейновые нормы отходов, потерь, выхода готовой продукции и расхода сырья при производстве мороженой продукции из рыб Дальнего Востока. М.: Государственный комитет Российской Федерации по-Рыболовству, 2003 г. - 70 с.

6. Беленький Б.Г., Ганкина Э.С., Мальцев В.Г. Капиллярная жидкостная хроматография. Л.: Наука, 1987. - с. 172-178.

7. Березовская И.В. Классификация химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения // Химический фармацевтический журнал. 1978. - Т. 37, № 3. - С. 32-34.

8. Боева Н.П. Технология кормовой муки из мелких рыб повышенной жирности // Рыбное хозяйство. 2002. - №3. - С. 53-55.

9. Боева Н.П. Состояние и перспективы развития производства кормовой муки из гидробионтов // Рыбная промышленность. 2004. - №3. - С. 14-15.

10. Бохан В.Н., Карпов В.И., Исаев В.А. О гранулировании кормовой рыбной муки из морепродуктов // Рыбное хозяйство. 1976. - №6. - С. 76-78.

11. Воли. Тучные клетки виновники артрита (перевод к.м.н. Т. Акимова) (стр. 245-255) в кн. Наука и человечество «Доступно и точно о главном в мировой науке». Международный ежегодник - М.: Знание, 1991. - С. 400.

12. Волошина (Белая) О.В., Палагина М.В., Набокова А.А., Черкасова С.А., Ростовская М.Ф., Приходько Ю.В. Концентрат рыбный белковый для профилактики и лечения остеопороза // Рыбная промышленность. 2005. - №3. - С. 46-48.

13. Гигиеническое заключение № 77.99.9.916.П.15411.10.00 от 30.10.00 г. Пищевая добавка ферментный препарат «Протамекс»

14. ГОСТ 2116-82. Мука кормовая. -М.: Госстандарт, 1985

15. ГОСТ 20264.2-88. Препараты ферментные. Методы определения протеолитической активности.

16. Давидович В.В. Биотехнология биологически активной добавки к пище «Моллюскам»: Дис. канд. техн. наук / ФГУП «ТИНРО-центр». Владивосток, 2005.-166 с.

17. Данилевская Н.В., Николаев А.А. Хондропротекторы и их использование в ветеринарии // Ветеринар. 2002. - № 3. - С. 45-49.

18. Дарбре А. Аналитические методы. В кн.: Практическая химия белка. Пер. с англ. / Под ред. А. Дарбре. - М.: Мир, 1989. - С. 243-333.

19. Демина Н.С., Лысенко С.В. Коллагенолитические ферменты, синтезируемые микроорганизмами (обзор) // Микробиология. 1996. - Т. 65, вып. 3. - С. 293-304.

20. Джафаров А.Ф. Производство желатина. М.: Агропромиздат, 1990. -287 с.

21. Единые нормы отходов, потерь, выхода готовой продукции и расхода сырья при производстве пищевой и консервированной продукции из осетровых рыб. -М.: Изд-во ВНИРО, 2004. 157 с.

22. Заявка РФ № 95110213/14. Способ получения пористого коллагенсодержащего материала / Подорожко Е. А., Кулакова В. К., Курская Е. А, Лозинский В. И.//БИ, 1995.

23. Заявка РФ № 97116345/14 Препарат, стимулирующий хондрогенез, Стимбон-3 и способ его получения / Десятниченко К.С., Лунева С.Н., Ларионов--А.А. Опубликовано 10.08.99.

24. Заявка FR № 2597501 Способ получения коллагена / Tayot J., 1987.

25. Заявка JP № 62-77327 Способ получения порошка из кожи./Уэно, 1987.

26. Заявка. WO №. 98/44929 Препарат, содержащий гидролизованный коллаген и гшокозамин для лечения артроза/ Myiers Andrew Е. // Опубликовано ИСМ № 7, 2001, с.7

27. Заявка. WO № 9836760 Ингибиторы и активаторы ангиогенеза из хряща акулы/ Slim G., Davis P., Je He, Xu Bei // Опубликовано ИСМ № 16,1999, c.47

28. Заявка. WO № 9945798 Способ получения состава на основе биоорганического кальция и питательная добавка, содержащая состав/Song Juntong, Yuan Xigui. // Опубликовано ИСМ № 9, 2000

29. Иванкин А.И., Васюков С.Е., Панов В.П. Получение, свойства и применение хондроитинсульфатов (обзор) // Химико-фармацевтический журнал. 1984. - №3. - С. 192-202.

30. Иванкин А.Н., Неклюдов А. Д. Получение гепарина и хондроитинсульфата из животной ткани ионообменным методом // Прикладная биохимия и микробиология. 1998. - №6. - С. 692-697.

31. Иванкин А.Н., Неклюдов А.Д., Кудряшов JI.C., Калинова Ю.Е., Тележкин В.В., Герман А.Б. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. -№1. - С. 28-32.

32. Игнатова ЕЛО., Гуров А.Н. Принципы извлечения и очистки гиалуроновой кислоты (обзор) // Химический фармацевтический журнал. -1990.-Т. 24,№3.-С. 42-46.

33. Исачкова JI.M., Тимченко Н.Ф., Сомов Г.П. // Архив. 1984. - № 5. - С. 69-74.

34. Канунго М. Биохимия старения. М: Мир, 1982. - с. 136-166.

35. Кизеветтер И.В. Технологическая и химическая характеристика промысловых рыб тихоокеанского бассейна Дальиздат, Владивосток, 1971. -297 с.

36. Кизеветтер И.В. Биохимия сырья водного происхождения. М.: Изд-во «Пищевая пром-ть», 1973.-423 с.

37. Киселев В.И., Мрочков К.А. Биохимический состав коллагенсодержащего сырья.- в книге Сафронова Т.М. Аминосахара промысловых видов рыб и беспозвоночных и их роль в формировании качества -продукции. М.: Пищевая пром-ть, 1980. -112 с.

38. Клычкова (Суховерхова) Г.Ю., Пивненко Т.Н. Ингибиторная активность хрящевой ткани акул и ее изменение под действием ферментативного гидролиза // Известия ТИНРО. -2001. Т. 129. - С. 74-81.

39. Ковековдова JI. Т., Симоконь М.В. Микроэлементный состав промысловых головоногих моллюсков: кальмаров и осьминога // Известия ТИНРО. 1999. - Т. 125. - С. 9-13.

40. Козырева О.Б. Исследование физико-химических свойств покровных тканей головоногих моллюсков // Известия ТИНРО. 1999. - Т. 125. - С. 80-84.

41. Костин Н. П. Общая технология кожи. М.: Гизлегкопромиздат, 1951. -333 с.

42. Косягин Д.В. Аминокислотный состав белка протеогликанов суставного хряща человека в норме и при патологии // Украинский биохимический журнал. 1984. - Т. 56, № 5. - С. 549-551.

43. Кочетков Н.К. Методы химии углеводов. М.: Изд. "Мир", 1967. - 268 с.

44. Крылова Н.Н., Лясковская Ю.Н. Физико-химические методы исследования продуктов животного происхождения. М., 1965. - с.49-55.

45. Кузнецов Ю. II. Обоснование биотехнологической модификации отходов от разделки минтая. Диссертация канд. техн. наук. Владивосток, 2002. - 139 с.

46. Кузьмин А.С., Сафронова Т.М. Выявление глюкозаминогликанов в тканях рыбы // Исследования по технологии рыбных продуктов. 1974. вып. 5. - С. 79-80.

47. Купина II. М., Поваляева Н. Т., Герасимова II. А. Технологическая характеристика шкур кеты и их первичная обработка // Известия ТИНРО. -1997.-Т. 120.-С. 53-60.

48. Ленииджер А. Биохимия. М: Изд-во «Мир», 1974. - 957 с.

49. Луценко С.В., Киселев С.М, Северин С.Е. Молекулярные механизмы опухолевого ангиогенеза (обзор) // Биохимия. 2003. - Т. 68, вып. 3. - С. 349365.

50. Максименко А.В., Тищенко Е.Г., Голубых В.Л. Антитромботическое действие производных каталазы и хондроитинсульфата при артериальном поражении у крыс // Вопросы медицинской химии. 1999. - Т. 45, № 6. - С. 4851

51. Максименко А.В., Тищенко Е.Г., Голубых В.Л. Антитромботическая.активность комплексов супероксидисмутазы с хондроитинсульфата при артериальном поражении у крыс // Вопросы медицинской химии. 1999. - Т. 45, № 6. - С. 52-57.

52. Марри Р., Греннер д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. М.: Мир, 1993.-453 с.

53. Методические рекомендации 2.3.1.1915-04 Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. М, 2004. - С. 37.

54. Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. М.: Мир, 1984.-171 с.

55. Мухин В.А., Новиков В.Ю. Ферментативные белковые гидролизаты тканей морских гидробионтов: получение, свойства и практическое использование. Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2001. - 97 с.

56. Неклюдов А. Д. Пищевые волокна животного происхождения. Коллаген и его фракции как необходимые компоненты новых и эффективных пищевых продуктов // Прикладная биохимия и микробиология. 2003. - Т. 39, № 3. - С. 261-272

57. Несис K.II. Краткий определитель головоногих моллюсков Мирового Океана. М.: Легкая и пищевая нром-сть, 1982. - 360 с.

58. Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А., Кол и а ко ва В.В., Витол Н.С., Кобелева И.Б. // Пищевая химия. ГИОРД., 2003. 640 с.

59. Новиков Ю.В., Мухин В.А. Использование растворов хитозана для обезжиривания и осветления белковых гидролизатов // Прикладная биохимия и микробиология. 2001. - Т. 31, № 6. - С. 733-738.

60. Палагина М.В., Волошина (Белая) О.В., Набокова А.А., Приходько Ю.В., Ростовская М.Ф. Продукты функционального питания на основе вторичного сырья рыбопереработки // Рыбная промышленность. 2005. - №1. -С. 28-30.

61. Павлов С.А., Чернов Н.В., Шестакова И.С., Касьянова А.А. Химия и физика высокомолекулярных соединений в производстве искусственной кожи, кожи и меха-М.: Изд-во «Легкая индустрия», 1966. -485 с.

62. Павлова В.Н., Копьева Т.Н., Павлов Г.Г. Хрящ. М.: Медицина, 1988. -210 с.

63. Пат. РФ 2077328 Вещество для стимуляции пролиферации эндотелия роговицы человека // БИ 1997, №11

64. Пат. РФ 2092156 Раствор для стимуляции репарации кожи "коллагель'У/ БИ 1997, №28,

65. Пат. РФ 2096966 Способ подготовки коллагенсодержащего сырья для производства колбасной оболочки. /Антипова Л.В., Глотова И.А. //БИ, 1997, № 33, с. 34.

66. Пат. РФ 2082416 Способ получения комплексного препарата, содержащего мукополисахариды и коллаген из животного сырья / Аршинова Т.В., Рыкова В.И., Кучумова Л.Я., Сидоркина О.М. // БИ, № 18,1997.

67. Пат. РФ 2157695, Экстракты хрящей акулы, способ их получения и применения/ Дюпон Э., Бразо П., Жюно К., Даниель X. // БИ 2000, № 10

68. Пат. РФ 2153812 Кормовая добавка для сельскохозяйственных животных/Тимошенко Н.В. и др.//БИ, 2000, № 22, с. 316.

69. Пат. РФ 2162331 Способ получения сульфатированыых -гликозаминогликанов. Панасюк А.Ф., Иванов С.Ю., Ларионов Е.В., Левин В.О., Саващук Д.А.//БИ 2001, № 1.

70. Пат. РФ 2201757 Средство профилактики и лечения дегенеративно-дистрофических изменений суставов и способ его получения/ Десятниченко К.С., Матвеева Е.Л., Талашова И.А. //Опубликовано ИСМ, 2003, №8, с. 23

71. Пат. РФ 2156132 Экстракты акульего хряща, обладающие антиангиогенной активностью и оказывающие влияние на регенерацию опухоли, способы их получения/ Дюпон Э., Бразо Б., Жюно (США)// Опубликовано БИ № 26, 2000, С. 241

72. Пат US 4822607 /Ballassa et al., 1989

73. Пат. US 6083933 Лечение циститоподобных симптомов с использованием хондроитинсульфата/ Sungtack S.// Опубликовано ИСМ 2001, № 13

74. Пат. US 5840715, заявка № 952272; Дата подачи: 6.01.98; Правопреемник: Инолтра.

75. Пат. № 233785. (ГДР) Способ получения гемостатика из коллагена шкур животных/ Biedermann М, 1986

76. Пат. US 4216204. Препарат для лечения ожогов / Grammert S., 1984.

77. Пат. Sh 2094999 (Швеция) Способ получения коллагена/ Шеландер Э. , 1993

78. Пат. US 6149946 Способ и продукт с использованием хорды осетровых рыб для облегчения симптомов артрита/ Aoyagi S., Demichele S.// Опубликовано ИСМ № 22, 2001

79. Пат. US 6423347 Способ и продукт с использованием хорды осетровых рыб для облегчения симптомов артрита/ Aoyagi S., Demichele S.// Опубликовано ИСМ № 14, 2003, с. 69

80. Пат. WO 69444 Применение гликозаминогликанов с М. м. 2400 для . лечения старческого слабоумия/ Cornelli U., DeAmbrosi L. //Опубликовано ИСМ 2001, №22

81. Пат. WO 9605851 Применение безвкусного гидролизованного коллагена и содержащий его агент // Опубликовано ИСМ 1997, № 1

82. Пат WO 96/23512 Extracts of shark cartilage, process of production and uses thereof / Dupont E., Juneau K., Maes D., Marenus K., 1996

83. Пивненко Т.Н. Трипсиноподобные протеазы дальневосточных лососей: Дис. канд. биол. наук: Киев. Инст. Биохимии им. Палладина. - 1986. - 176 с.

84. Пивненко Т.Н., Позднякова Ю.М., Давидович В.В. Получение нехарактеристика белковых гидролизатов с использованием ферментных препаратов различной специфичности // Известия ТИНРО. - 1997. - Т. 120. - С. 23-31.

85. Пивненко Т.Н., Эпштейн JI.M., Окладникова С.В. Сравнительный анализ субстратной специфичности панкреатических сериновых протеиназ различного происхождения // Журнал эволюционной биохимии и физиологии. -1997.-Т. 33,№6.-С. 615-621.

86. Пилат T.JI., Иванов А.А. Биологически активные добавки к пище (теория, производство, применение). М.: Авваллон, 2002. - 710 с.

87. Петров К.П. Методы биохимии растительных продуктов. Киев: Изд-во «Высшая школа», 1978. - 224 с.

88. Позднякова Ю.М. Технология биологически активных добавок к пище на основе ферментативного гидролиза гонад гидробионтов: Дис. .канд. техн. наук: Владивосток. ФГУП «ТИНРО-центр». - 2003. - 126 с.

89. Поттс Д., Свэби С. Акулы. М.: ООО «Изд-во Астрель», ООО «Изд-во ACT», 2002.-255 с.

90. Прозоровский В.В., Прозоровская М.П., Демченко В.М. Экспресс-метод определения средней смертельной (или средней эффективной) дозы и ее ошибки // Фармакология и токсикология. 1978. - № 4. - С. 497-502.

91. Риггз Б.Л., Мелтон JI. Дж. Остеопороз. Пер с англ. М. СПб.: ЗАО «Изд-во БИНОМ», «Невский диалект», 2000. - 560 с.

92. Руководство но экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ,- М., 2000. 398 с.

93. Рудаков О.Б., Полянский К.К. Современная жидкостная хроматография углеводов // Молочная промышленность. 1999. - № 4. - С. 25-27.

94. Руденская Г.Н. Брахиурины сериновые коллагенолитические ферменты крабов // Биоорганическая химия. - 2003. - Т. 29, № 2. - С. 117-128.

95. Руденко В.Г. Хондропротекторы основа конструктивной терапии заболеваний суставов // Медфарм Холдинг www.health-ua.com, 2005

96. Сафронова Т.М. Изменение глюкозаминогликанов в процессе хранения и переработки рыбы и беспозвоночных // Охрана и использование биологических ресурсов Мирового океана. Тезисы материалов конференции. Владивосток, 1976. Т. 9, ч. 2. - С. 53-54.

97. Сафронова Т.М. Аминосахара промысловых видов рыб и беспозвоночных и их роль в формировании качества продукции. М.: Пищевая пром-ть, 1980.-112 с.

98. Сахаров И.Ю., Литвин Ф.Е., Митькевич О.В. Гидролиз белков коллагенолитическими протеиназами камчатского краба // Биоорганическая химия. 1994. - т.20. - №2. - С. 190-195.

99. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань. М.: Медицина, 1981. -312 с.

100. Скоупс Р. Методы очистки белков. Пер. с англ. М.: Мир, 1985. - 358 с.

101. Слуцкая Т.Н. Сравнительная характеристика сушеных трепанга и кукумарии // Сборник «Исследования по технологии рыбных продуктов», 1972. вып. 3.- С. 139-146.

102. Слуцкая Т.Н. Влияние химического состава коллагена иглокожих на их технологические свойства // Известия ТИНРО. 1976. - Т. 99. - С. 11-15.

103. Слуцкая Т.П. Биохимические аспекты регулирования протеолиза. -Владивосток: «ТИНРО-центр», 1997. 148 с.

104. Слуцкий Л.И. Биохимия нормальной и патологически измененной соединительной ткани. Л.: Изд-во «Медицина», 1969. - 377 с.

105. Слуцкий Л.И. Современные представления о коллагеновых компонентах хрящевой ткани: обзор // Вопросы медицинской химии. 1985. - Т.31. - С. 1017.

106. Соловьев В.И., Кузнецова Г.Н. Определение компонентов соединительной ткани мяса: Экспресс-информация // ЦИНТИ пищепром. М., 1963.-№1.-С. 25-27.

107. ИЗ. Соловьева Н.И. Основные металлопротеиназы соединительно-тканного матрикса // Биоорганическая химия. 1994. - Т. 20, № 2. - С. 143-152.

108. Соловьева Н.И. Матриксные металлопротеиназы и их биологические функции: обзор // Биоорганическая химия. 1998. - Т.24, № 4. - С. 245-255.

109. Сомов Г.П., Покровский В.И., Беседнова Н.Н., Антоненко Ф.Ф. Псевдотуберкулез. -М.: Медицина, 2001 -356 с.

110. Справочник по химическому составу и технологическим свойствам морских и океанических рыб. М.: Изд-во ВНИРО, 1998. - 224 с.

111. Степаненко Б.Н. Химия и биохимия углеводов (полисахариды). М.: Высшая школа, 1978.-256 с.

112. Стыскин Е. Л., Ициксон Л. Б., Брауде Е. В. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. М.: Химия, 1986. - 288 с.

113. Титов Е.И., Апраксина С.А. Коллагенсодержащее сырье и пути его переработки. -М.: АГРОНИИТЭИПП, 1995. С. 35.

114. Тишин В.Е. Использование акул для пищевых, кормовых и технических целей. М.: ВНИРО, 1969. -106 с.

115. ТУ 00479942-002-94. Протомегатерин (металлопротеиназа). Технические условия на опытную партию

116. ТУ 9280-1203-00472012-96 Пилорин марки А

117. ТУ 9358-022-23089787-96 Хондрамин

118. ТУ 9280-055-02698170-00 Коллагеназа краба пищевая

119. ТУ 9283-130-02067936-2004 Концентрат рыбный белковый

120. ТУ 9283-174-00472012-2000 Крусхитозан. Технические условия

121. Шитов Г.Г. Новые подходы к созданию лекарственных средств с хондропротекторными свойствами // Вестник Российской АМН. 1992. - №5. -С. 26-30.

122. Фармакопейная статья № 42-1286-99 "Хонсурид"

123. Фармакопейная статья № 42-1785-96 "Стекловидное тело"

124. Хасигов П.З., Подобед О.В., Кцоева С.А., Гатагонова Т.М., Грачев С.В., Шишкин С.С. Березов Т.Т. Металлопротеиназы матрикса нормальных тканей человека: обзор // Биохимии. 2001. - Т. 66, вып. 2. - С. 167-179.

125. Хупе К.П., Розинг Г., Шренкер X. Аппаратура. В кн.: Высокоэффективная жидкостная хроматография в биохимии. -М.: Мир, 1988. -С. 100-170.

126. Ярочкин А. П., Чупикова Е.С., Кузнецов Ю.Н., Градов Н.А.

127. Биотехнологическая утилизация белоксодержащих отходов рыбопереработки // Известия ТИНРО. 1997. - Т. 120. - С. 44-48.

128. Ярочкин А.П. Диссертация доктора техн. наук: Владивосток, 2001

129. Abdel Fattah W., Hammad Т. Chondroitin Sulfate and Glucosamine: a review of the Safety Profile // JANA. 2001. - Vol. 3, № 4. - P. 16-23.

130. Alves M.L, Straus A., Takahashi H., Michelacci J.M. Prodaction and characterization of monoclonal-antibodies to shark cartilage proteoglycan // Brazilian journal of medical and biological research. 1994. - Vol. 27, № 9. - P. 2103-2108.

131. D'Arcy S.M., Carney S. L., Howe T. J. Preliminary investigation into the purification, NMR analysis, and molecular modeling of chondroitin sulfate epitopes // Carbohydrate research. 1994. - Vol. 255. - P. 41-59.

132. Balazs E.A. The amino sugars: The chemistry and biology of compounds containing amino sugars. NY, 1965. - P. 401- 460.

133. Bekesi J.G., Winzler R.J. Inhibitory effect of D-glycosamine on the growth of Walker 256 carcinosarcoma and on protein, RNA and DNA synthesis // Cancer research. 1970. - Vol. 30, № 12. - P. 2905-2912.

134. Bianco P., Silvestrini G., Termine J., Bonucci E. Immunohistochemical localization of osteonectin in developing human and calf bone using monoclonal antibodies // Calcify Tissue Interaction. 1988. - Vol. 43. - P. 155-161.

135. Boas N.F. Method for the determination of hexosamines in tissues // Journal of Biological Chemistry. 1953. - Vol. 204, №2. - P. 553-565.

136. Cho J, KimY. Sharks: A potential source of antiangiogenic factors and tumor treatments //Marine biotechnology. 2002. - Vol. 4, № 6. - P. 521-525.

137. Dawson M., Wells G., Parker В., Scott A. Transmission studies of BSE in cattle, hamsters, pigs and domestic fowl. In: Sub-acute Spongiform Encephalopathies. Bradley R., Savey M., Marchant W., Kluwer, 1991. P. 25-34.

138. Docherty A.J.P., J.O'Connel, Crable Т., Angal S., Murphy G. The matrix metalloproteinase and their natural inhibitors: prospects for treating degenerative tissue diseases // Trends Biotechnology. 1992. - Vol. 10. - P. 200-207.

139. De Clerck J.A., Jean T.D, Chan D., Shimada H., Langeley K.E. Inhibition of tumor invasion of Smooth Muscle Cell Layers by recombinant human metalloproteinase inhibitor // Cancer Research. 1991. - Vol. 51. - P. 2151-2157.

140. Doyle J. Aging changes in cartilage from Squalus acantithias //Comparative biochemistry and physiology. 1968. - Vol. 25, № 1. - P. 201-206.

141. Elson L.A., Morgan W.T. // Biochemical journal. 1933. - Vol. 27. - P. 1824.

142. Folkman J. An inhibition of tumor angiogenesis mediated by cartilage // Cancer. 1963. - Vol. 16. - P. 453-455.

143. Folkman J. Isolation of a cartilage factor that inhibits tumor neovascularisation // Science. 1976. - Vol. 193. - P. 70-71.

144. Fosang A., Last K., Knauper V., Murphy G., Neame P. Degradation of cartilage aggrecan by collagenase-3 (MMP-13) // FEBS Letters. 1996. - Vol. 380. -P. 17-20.

145. Grzesik WJ, van der Pluijm G, Gehron Robey P. Osteoblast-bone matrix interactions // Italic Journal Mineral Elect. Metabolism. 1993. - Vol. 7. - P. 253255

146. Susumu H., Hidetaka Y., Kiyoshi T. Use of Fourier transform 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy for sulfate placement in chondroitin sulfates // Journal of Biochemistry. 1974. - Vol. 76, №1. - P. 209-211.

147. Hunt S. Polysaccharide-protein complexes in invertebrates London, New-York: Academic press, 1970. - 329 p.

148. Imanari Т., Toida Т., Koshiishi I., Toyoda II. High-performance liquid chromatographic analysis of glycosaminoglycan-derived oligosaccharides // Journal of Chromatography A. 1996. - Vol. 720. - P. 275-293.

149. Karamanos N.K., Axelsson S., Vanky P., Tzanakakis G.N., Hjerpe A.

150. Kuettner K., Judith H., Eisenstein R., Harper E. Collagenese inhibition by cationic proteins derived from cartilage and aorta // Biochemical and biophysical research communications. 1976. - Vol. 72, №1. - P.40-46.

151. Lafont F., Rouget M., Treller A., Prochiantz A., Rousselet A. In vitro control of neuronal polarity by glycosaminoglycans // Development. 1992. - Vol. 144, №1. - P. 17.

152. Lane I.W. Sharks don 'i get cancer. Garden City, NY: Avery Publishing Group, 1992

153. Langmaier F., Mladek M., Kolomaznik K., Sukop S. Isolation of elastin and collagen polypeptides from long cattle tendons as raw material for the cosmetic industry // International journal of cosmetic science. 2002. - № 24. - P. 273-279.

154. Langer R., Brem H., Falterman K., Klein M., Folkman J. Isolation of a cartilage factor that inhibits tumor neovascularisation // Science. 1976. -Vol. 19-3. ~ P. 70-71.

155. Lee A., Langer R. Shark cartilage contains inhibitors of tumor angiogenesis // Science. 1983. -Vol. 221. - P. 1185-1187.

156. Liang J.H., Wong K.P. The characterization of angiogenesis inhibitor from shark cartilage // Advanced Experimental Medical Biology. 2000. - Vol. 476. - P. 209-232.

157. Mashburn T.A., Hoffman J. The presence of collagen in proteinpolysaccaride from shark cartilage // Biochemical and biophysical research communications. -1967.-Vol. 29, №5.-P. 686-691.

158. Masumura Y. Changes with age of water-binding capacity and acid mucopolysacharide content in the rat skin // Journal gerontology. 1971. - Vol. 26, №3,-P. 386-390.

159. Mignatti P., Tsuboi R., Robbins E., Rifkin B.R. In vitro angiogenesis on thehuman amniotic membrane: requirement for basic fibroblast growth factor -induced proteinases // Journal Cell Biology. 1989. - Vol. 108. - P. 671-682.

160. Miller E.J. Characterization of notochord collagen as a cartilage-type collagen // Biochemical and biophysical research communications. 1974. - Vol. 60, № 1. - P. 424-430.

161. Milner J. M., Elliot S.F., Cawston Т.Е. Activation of collagenases is a key control point in cartilage collagen matrix degradation // International journal of experimental pathology. 2000. - Vol. 81. - P. 14-15.

162. Mosher D.F. Fibronectin. New York: Academic Press, 1989.

163. Murphy G., Koklitis P., Carne A.F. Dissociation of tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP) from enzyme complexes yields fully active inhibitor // Biochemical Journal. 1989. - Vol. 261. - P. 1031-1034.

164. Murphy G. The N- terminal domain of tissue inhibitor of metalloproteinases retains metalloproteinase inhibitory activity // Biochemistry. 1991. - Vol. 30. - P. 8097-8102.

165. Neamen P., Joung C., Treep J. Primary structure of a protein isolated from Reef Shark cartilage that is similar to the mammalian C-type lectin homolog tetranectine //Protein science. 1992. - Vol.1. - P. 161-168.

166. Palmieri L., Conte A. Metabolic rate of Exogenous Chondroitin Sulfate in the Experimental on the Animals // Drug Research. 1990. - Vol. 40, № 3. - P. 17-23.

167. Ponton A., Coulombe В., Skup D. Decreased expression of tissue inhibitor of metalloproteinases in metastatic tumor cells leading to increased levels of collagenase activity // Cancer research. -1991. Vol. 51. - P. 2138-2143.

168. Prince C., Oosawa Т., Butler W., Tomana M., Bhown A., Bhown M., Schroheuloher R. Isolation, characterization and biosynthesis of a phosphorylated glycoprotein from rat bone // Journal Biology Chemistry. 1987. - Vol. 262. - P. 2900-2907.

169. Prodi G. Data on dermis mucopolysaccharides and their evolution in growing animals // Biochemistry et physiology tissue. 1966. - P. 33-39.

170. Prudden J. The acceleration of wound healing with cartilage // Surgeon Gynecology. 1957. - P. 105-283.

171. Pool R. Proteoglycans in health and disease: structure and function // Biochemistry journal. 1986. - Vol. 236. - P. 1-14.

172. Kama S., Chandrakasan G. Distribution of different molecular species of collagen in the vertebral cartilage of shark (Carcharius acutus) // Connect Tissue Research. 1984. - Vol. 12. - P. 11-19.

173. Rise J., Willamson M., Price P. Isolation an sequence of the vitamin-K-depended matrix Gla protein from the calcified cartilage of Soupfin shark // Journal an bone and mineral research. 1994. - Vol. 9, № 4. - P. 567-576.

174. Rosenberg L., Johnson В., Schubert M. Proteinpolysacharides from human articular and costal cartilage // Journal clinical investigation. 1965. - Vol. 44, № 10., -P. 1647-1656.

175. Ruoslahti E. Proteoglycans in cell regulation // The Journal of biological chemistry. 1989. - Vol. 264. - P. 13369-13372.

176. Sage E.N. Culture chock: selective uptake and rapid release of a novel serum protein by endothelial cells in vitro // The Journal of biological chemistry. 1986. -Vol. 261.-P. 7082-7092.

177. Setnikar A., Giacchetti C. et al. Pharmacokinetics of Giucosamine in Dog and Man // Drug Research. 1986. - Vol. 36, № 4. - P. 70-73.

178. Sorgente N., Keuttner K., Soble L., Eisenstein R. // Lab. investigation, 1975 in Langer R., Brem H., Falterman K., Klein M., Folkman J. Isolation of a cartilage factor that inhibits tumor neovascularization // Science. 1976. - Vol. 93. - P. 70-71.

179. Stracke J., Fosang A., Last K., Mercuri F. Matrix metalloproteinase 19 and 20 cleave aggrecan and cartilage oligomeric matrix protein (COMP) // FEBS Letters. 2000. - Vol. 478. - P. 52-56.

180. Tanaka K. Physicochemical properties of chondroitin sulfate // Journal biochemistry. 1978. - Vol. 83. - P. 647-659.

181. Taylor D.M. Inactivation of transmissible degenerative encephalopathy agents: a review // Veterinary journal. 2000. - Vol. 159. - P. 10-17.

182. Termine J.D, Kleinman II.K, Whitson S.W, Conn K.M, McGarvey M.L, Martin G.R. Osteonectin, a bone-specific protein linking mineral to collagen // Cell. -1981.-Vol. 26.-P. 99-105.

183. Timothy E, Michael P. Glucosamine and Chondroitin for Treatment of Osteoarthritis // JANA. March 15. - 2000. - Vol. 283, № 11. - P. 33-37.

184. Tokahashi Т., Takei M. The tryptic digestions of the collagen in fish skin // Bulletin Japan Soc. Fishery. 1954. - Vol. 20, № 5. - P. 421-430.

185. Tryggvason K., Hoyhtya M., Salo T. Proteolytic degradation of extracellular matrix in tumor invasion // Biochemistry Biophysical Acta. 1987. - Vol. 907. - P. 191-217.

186. Volpi N. //Journal of Chromatography A. 1993. - Vol. 622. - P. 13-21.

187. Volpi N., Bolagnani L. // Journal of Chromatography A. 1993. - Vol. 630. -P. 390.

188. Wewer U., Ibaraci K. A potential role for tetranectin in mineralisation during osteogenesis //Journal of cell biology. 1994. - Vol. 127. - P. 1767-1769.

189. Yip D., Ahmad A., Karapetis C., Hawkins C., Harper P. Matrix metalloproteinase inhibitors: applications in oncology // Investigational new drugs. -1999.-Vol. 17.-P. 387-399.

190. Zaceone G. Histochemical analisis of epitelial mucosubstances in the inkgland of Lophotes cepedianus biorno (Teleostei:Lophotidae) // Bulletin of Zoology. 1973. - Vol. 40. - P. 355-359.