Медицина/6.Экспериментальная и
клин. фармакология
Литвинова А.А., Тесленко С.А., Россихин В.В., Тесленко Т.О.
Национальный
технический университет «ХПИ»
Мед и продукты пчеловодства являются неиссякаемым
источником биологически активных веществ (БАВ). Помимо меда издревле
используются другие натуральные биологически активные продукты: пчелиный яд,
маточное молочко, пыльца-обножка, прополис, перга, воск [1]. Наше внимание было
обращено на два нетрадиционных источника БАВ: пчелиный подмор и восковую моль.
В Украине существует реальная возможность получения сырья в виде подмора до 3
тысяч тонн ежегодно, которое может идти для производства хитина и других БАВ.
Восковая моль, являясь вредителем пчелиного гнезда, в настоящее время
выращивается искусственно для получения биологического средства защиты
тепличных растений от вредителей и возможно получить данное средство в
промышленных количествах.
Все возрастающий интерес к препаратам на основе хитина и его производных
объясняется широким спектром их биологической активности. Они обладают
противовоспалительным, иммуномодулирующим, противоопухолевым, антибактериальным
и фунгицидным действием; проявляют высокую сорбционную активность в отношении
ряда токсичных для организма веществ и продуктов метаболизма. При этом хитин и
его производные нетоксичны и подвергаются биодеструкции. Источниками хитина
могут служить различные таксономические группы беспозвоночных животных, в том
числе и насекомые [2]. Особенностью насекомых является присутствие в хитиновой
оболочке темных пигментов меланинов. Хитин, получаемый из пчел, представляет
собой комплексную субстанцию с меланином, обладающую рядом биологических
свойств, характерных как для хитина (хитозана), так и меланина [3,4]. Меланины
представляют собой высокомолекулярные гетерощгклические полимеры нерегулярного
строения, химическая структура которых до конца не выяснена. По химическому
строению, свойствам и видовой принадлежности меланины классифицируются на
алло-, фео- и эумеланины. Меланины из подмора пчел, вероятно, относятся к
эумеланинам - черным азотсодержащим пигментам животного происхождения. По
структуре они представляют собой полимеры индолил-5,6-хинона с включением его
восстановленных форм. В кутикуле пчел обнаружены меланины, ковалентно связанные
с белком и хитином, и, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам,
обеспечивают защиту пчел от действия УФ, ионизирующей радиации, токсического
действия тяжелых металлов, эндогенных и чужеродных химических веществ. Следует
отметить, что данные компоненты обладают близкими спектрами биологических и
фармакологических активностей, а также синергическим действием, что делает
целесообразным использование как хитин-меланинового комплекса из подмора пчел,
так и продуктов его химического и ферментативного модифицирования для создания
новых биокомпозитных продуктов. Известны две принципиальные схемы:
- Выделение хитина и хитозана с последующим ферментативным гидролизом
последнего до низкомолекулярных фрагментов (ММ 18-20 кДа). В этой схеме на
первой стадии был выделен в лиофильно высушенном виде белок-меланиновый
комплекс, а хитин-меланиновый комплекс был обработан перекисью водорода для
разрушения меланина. Полученный хитин был дезацетилирован 50% р-ром щелочи до
хитозана с ММ 200-300 кДа и подвергнут затем ферментативному гидролизу [3].
Хитозан из пчелиного подмора, названный ивестен в России как «Пчелозан».
- Выделение меланино-хитинового комплекса проводили без обработки перекисью
водорода, что позволяло получать комплекс с существенно большим содержанием
меланинов [4]. Особый интерес представляет выделение водорастворимых меланинов,
что было частично апробировано нами при реализации данной схемы.
Присутствие в получаемых комплексах меланинов было
доказано с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР),
который регистрировал наличие неспаренных электронов с регистрацией сигнала с
g-фактором (в среднем 2.0035) близким к g-фактору свободного электрона
(2.0023). Количество парамагнитных центров определяет многие физико-химические
и биологические свойства хитин-меланиновых комплексов.
Нами разработана технологическая схема переработки кутикулы личинок восковой
моли с получением водного экстракта, хитин-меланинового комплекса и хитозана.
Была выделена фракция с максимальной антибактериальной и липолитической
активностью по отношению к М. smegmstis. Было обнаружено пртивотуберкулезное
действие низкомолекулярного хитозана из личинок восковой моли. С увеличением
молекулярной массы противотуберкулезный эффект хитозана (на модели
микобактерий) снижается [5,6].
Таким образом, были проведены исследования по созданию продуктов , содержащих
хитин/хитозан/меланин из подмора пчел и обладающих радиопротекторным,
антиоксидантным, бактериостатическим, фотопротекторным, ранозаживляющим
действием и другими защитными для кожных покровов свойствами, а также продолжены
работы по изучению противотуберкулезной активности экстракта восковой моли и
хитозана различного строения.
Литература:
1. Асафова Н.Н., Орлов Б.Н., Козин
Р.Б.. Физиологически активные продукты пчелиной семьи. / Под ред. Б.Н.
Орлова,-Нижний Новгород: Изд-во Ю.А.Николаев,2001.-368с.
2. Немцев СВ., Зуева О.Ю.,
Хисматуллин Р.Г., Хисматуллин М.Р., Лариков В.В., Варламов
В.П.//Пчеловодство.-2001.-№5.-С.50-51
3. Немцев СВ., Зуева О.Ю.,
Хисматуллин М.Р., Албулов А.И., Варламов В.П.. Получение хитина и хитозана из
медоносных пчел // Прикладная биохимия и микроб.-2004.-Т.40-№1-С.46-50
4. Курченко В.П., Кукулянская Т.А.,
Азарко И.А., Зуева О.Ю., Хисматуллин Р.Г., Варламов В.П.. Физико-химические
свойства хитин-меланинового и меланопротеинового комплексов из подмора пчел //
Прикладная биохимия и микроб. - 2006. - Т.42. -№3. С. 374-378
5. Останина Е.С., Лопатин С.А.,
Варламов В.П.. Получение хитина и хитозана из восковой моли Galleria mellonela
// Биотехнология. 2007, №3, 38-45
6. Албулов А.И., Шмидт Е.В.,
Варламов В.П., Останина Е.С., Голуб Ю.С., Голуб О.Ю., Кржижановская Е.В..
Противотуберкулезная активность хитозана // Ветеринария и кормление. — 2007. —
№ 4. - С. 10-12