Экологически чистая технология изготовления пептидосодержащих биопрепаратов
Максимюк Н.Н.
В последние десятилетия в нашей стране и за рубежом разрабатываются различного вида технологии по переработке непищевого белкового сырья животного происхождения, обеспечивающие получение биологически активных препаратов. Наибольший интерес в этом плане представляют препараты, полученные путем гидролиза белков. Это связано с необходимостью реализации белковых отходов разных производств и с большим интересом, который представляет собой такая сложная система, как белковый гидролизат. Разработаны различные препараты, полученные кислотным, ферментативным и комбинированным гидролизом крови животных и птиц, тканей внутренних органов, мышечных белков, отходов молочной промышленности. Эти гидролизаты используют непосредственно в виде добавок к рациону животных, а также в качестве аминокислотно-пептидной основы питательных сред при создании специфических препаратов.
Кислотный гидролиз белка является широко распространенным способом. Чаще всего белок гидролизуют серной или соляной кислотой. Преимуществом его является достаточно большая глубина расщепления белка и исключение бактериального загрязнения гидролизата. Однако и недостатки существенны: частичное разрушение аминокислот, витаминов и образование гуминовых веществ, отделение которых затруднительно; образование при нейтрализации хлоридов и сульфатов, являющихся токсичными для организма. Кроме того, кислотный гидролиз имеет ограничения, связанные с реактивностью среды, — вызывает коррозию оборудования, требует соблюдения жестких норм техники безопасности для операторов, а также приводит к загрязнению атмосферы токсическими веществами.
В организме белок под действием пищеварительных ферментов расщепляется до пептидов и аминокислот. Аналогичное расщепление можно провести и вне организма. Для этого к белковому веществу (субстрату) добавляют ткань поджелудочной железы, слизистую оболочку желудка, кишечника или чистые ферменты (пепсин, трипсин, химотрипсин). Такой способ расщепления белка называют ферментативным. Его преимуществом является то, что аминокислоты во время протеолиза практически не разрушаются, а технология проведения относительно проста. Кроме того, целенаправленный гидролиз белков животного происхождения протеолитическими ферментами позволяет получать препараты с заданными свойствами. Они содержат: полипептиды — стимуляторы роста, модуляторы иммунной и нервной системы; аминокислоты — вещества, необходимые для синтеза белка; макро- и микроэлементы, вследствие чего их применение существенно повышает резистентность организма, увеличивает сохранность и продуктивность поголовья.
В связи с тем, что в ряде регионов России возникла проблема переработки белкового сырья животного происхождения (отходов как мясной, так и молочной промышленности), а существующие технологии не в состоянии обеспечить их полную переработку, перед нами была поставлена задача разработки новых регулируемых, экологически чистых технологий и усовершенствования существующих с использованием новых ферментов для изготовления биологически активных препаратов. Препараты этой группы можно считать третьим поколением после тканеолизатов по В.П.Филатову, аминокислотных гидролизатов по К.К.Мовсум-Заде и В.А.Берестову.
В последние годы нами разработаны технология, методы контроля и способы применения нескольких пептидсодержащих препаратов: пептидамин, коллизин, пептидолактон, ЛИГ. Впервые была разработана технология изготовления препаратов с использованием новых ферментов: грибной протеазы (протокрина) и микробной протеазы (термолизина), которые обеспечивали большую глубину расщепления белков в течение 2-4 часов и позволяли получать препараты с содержанием пептидов 74-80%.
Параллельно с конструированием пептидсодержащих препаратов была изучена активность на разных биологических моделях: белых мышах и крысах, тест-штаммах микроорганизмов и тест-культуре реснитчатой инфузории Тетрахимена пириформис. Кроме того, было изучение их влияние на состояние показателей обмена веществ и иммунобиологический статус животных: определено адаптогенное действие, стимулирующее влияние на иммунитет, иммунологическую реактивность и неспецифическую резистентность. При сравнительной оценке действия препараты, полученные ферментативным гидролизом, проявляли большую активность, нежели кислотные гидролизаты из аналогичного белкового сырья.
Таким образом, технология изготовления биологически активных препаратов ферментативным способом гидролиза белкового сырья является экологически чистой, доступной и щадящей.