Научная статья на тему 'Биотрансформация побочного мясного сырья как инновационный подход к созданию протеомно-пептидных средств направленного действия'

Биотрансформация побочного мясного сырья как инновационный подход к созданию протеомно-пептидных средств направленного действия Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
359
281
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
"ДИНОРМИН" / "КОЛИМАК" / ИММУНОДЕФИЦИТ / IMMUNODEFICIENCY / БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES / АТЕРОСКЛЕРОЗ / ATHEROSCLEROSIS / ВЕТЕРИНАРИЯ / VETERINARY MEDICINE / ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРОДУКТ / FUNCTIONAL MEAT PRODUCT / "DINORMIN" / "KOLIMAK" / TISSUE-SPECIFIC PROTEINS

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Чернуха Ирина Михайловна, Люблинская Людмила Ароновна, Федулова Лилия Вячеславовна, Василевская Екатерина Романовна, Котенкова Елена Александровна

Современное общество придает большое значение возможному использованию побочных продуктов первичной переработки сельскохозяйственных животных. Научные исследования подтверждают факт наличия в малоценном животном сырье различных белково-пептидных соединений, на основе которых возможно создание различных ветеринарных препаратов («Колимак», «Динормин»), технология производства которых позволяет создавать средства для лечения иммунодефицитных состояний и заболеваний желудочно-кишечного тракта у поросят более действенные и экономически выгодные, чем импортные аналоги. Помимо ветеринарных препаратов, малоценное сырье признано пригодным для создания функциональных продуктов реабилитационного, профилактического, лечебного действия.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Чернуха Ирина Михайловна, Люблинская Людмила Ароновна, Федулова Лилия Вячеславовна, Василевская Екатерина Романовна, Котенкова Елена Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Secondary meat material''s biotransformation as an innovative approach to development of proteome-peptide directional products

Veterinary remedies and functional foods for people with cardiovascular disease (atherosclerosis, stroke) were developed on the basis of lowvalue animal raw materials, obtained after an industrial slaughter. Product “Kolimak” (lyophilic dried water-salt extracts of swine tissues and gastrointestinal tract) is recommended for use in the case of pigs and piglets diseases (diarrhea). Product “Dinormin” (lyophilic dried water-salt extracts of swine tissues and immunocompetent organs) is recommended for the prevention and maintenance of piglets and pigs immune status. Highest possible effect is achieved with both “Kolimak” and “Dinormin”. These directional products are non-toxic. Technological production scheme is useful for meat processing plants and specialized enterprises. It was proved possibility of using such low-value products of slaughter as the aorta, as ingredients for the functional foods creation for people with cardiovascular disease. Therapeutic and prophylactic product with specially prepared meat pigs (convalescent) was developed for patients with acute ischemic or hemorrhagic stroke, traumatic brain injury, as well as reducing the risk of cerebrovascular disease. These products have high specific, oriented action and significant activity. Low-value animal raw materials' processing is economically beneficial and relevant.

Текст научной работы на тему «Биотрансформация побочного мясного сырья как инновационный подход к созданию протеомно-пептидных средств направленного действия»

14

ГЛАВНАЯ ТЕМА

БИОТРАНСФОРМАЦИЯ ПОБОЧНОГО МЯСНОГО СЫРЬЯ

КАК ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ ПРОТЕОМНО-ПЕПТИДНЫХ СРЕДСТВ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

Чернуха И. М., доктор техн. наук, проф., Люблинская Л. А., канд. хим. наук, Федулова Л. В., канд. техн. наук, Василевская Е. Р., Котенкова Е. А. ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова»

Макаренко А. Н., доктор мед.наук, проф. Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко

Современное общество придает большое значение возможному использованию побочных продуктов первичной переработки сельскохозяйственных животных. Научные исследования подтверждают факт наличия в малоценном животном сырье различных белково-пептидных соединений, на основе которых возможно создание различных ветеринарных препаратов («Колимак», «Динормин»), технология производства которых позволяет создавать средства для лечения иммунодефицитных состояний и заболеваний желудочно-кишечного тракта у поросят более действенные и экономически выгодные, чем импортные аналоги. Помимо ветеринарных препаратов, малоценное сырье признано пригодным для создания функциональных продуктов реабилитационного, профилактического, лечебного действия.

УДК 637.5.002.68:615 Ключевые слова: «Динормин», «Колимак», иммунодефицит, биологически активные вещества, атеросклероз, ветеринария, функциональный продукт

Биотехнология мясных продуктов в настоящее время охватывает широкую сферу научных изысканий и, в первую очередь, к ним относятся исследования в области биологически активных веществ, выделенных из побочных продуктов убоя. Переработка вторичного сырья в пищевой промышленности на сегодняшний день едва превышает 20% от образующейся массы, хотя основная часть этих отходов законодательно запрещена к захоронению [1,2]. Помимо экологического аспекта (снижение антропогенного воздействия на окружающую среду благодаря рециклингу отходов), практическое значение имеет использование вторичных продуктов убоя в создании пищевых продуктов и добавок, высокоценных кормов для домашних животных, медицинских и косметических средств и препаратов [3,4].

На сегодняшний день проводятся научные исследования, предполагающие разработку технологий изготовления ветеринарных средств и биологически ценных продуктов с заданными свойствами на основе малоценного сырья животного происхождения, поскольку переработка вторичных отходов мясной отрасли с привлечением тонких технологий может привести к значительному успеху [7, 8, 9, 10].

Индустрия производства природных ветеринарных пре-

паратов с высокой биологической активностью на основе сырья животного происхождения для сельскохозяйственных животных, находится в России в начальной стадии. Это весьма перспективное и динамично развивающееся направление в области углубленной переработки вторичного белкового сырья. Причем, именно мясная промышленность располагает большим потенциалом для его реализации в связи с разнообразным и уникальным составом основных и вторичных продуктов убоя промышленных животных [11, 12]. Однако на отечественном рынке пользуются высокой популярностью импортные ветеринарные средства, несмотря на достаточно высокую стоимость, ограниченный спектр действия и необходимость постоянно обновлять базу используемых препаратов за счет возникновения резистентных микроорганизмов. При использовании антибиотиков на хозяйствах велика вероятность передозировок используемых препаратов, малая эффективность, побочные эффекты, накопление в органах и тканях животных токсичных соединений.

Интерес и перспективу при разработке новых ветеринарных средств оригинальных форм и качественных характеристик для лечения домашних и сельскохозяйственных животных имеют малоценные ресурсы, формирующиеся в

значительных объемах при первичной переработке скота в условиях мясокомбинатов. На базе ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова» были разработаны и апробированы лечебно-профилактические средства «Колимак» и «Динор-мин» из вторичных ресурсов переработки животноводческой продукции. Изначально разработка данных средств базировалась на принципе органотропизма, однако исследования показали, что помимо подобного механизма, применение подобных профилактических и терапевтических субстанций запускает цепь регуляторных реакций, которые заключаются в активации медиаторных центров, стимуляции выработки клеточных и гуморальных факторов защиты.

Препарат «Колимак» представляет собой лиофильно высушенные экстракты органов желудочно-кишечного тракта свиней: желудка, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы. Результаты доклинических исследований показали, что данный препарат обладает выраженными протекторными и лечебными свойствами при развитии желудочно-кишечных расстройств, в частности антибиотик-ассоциированной диареи и гастроэнтерита. За счет уникальной технологии приготовления в «Колимаке» сохраняются активные вещества белковой природы, содержащиеся в экстрактах внутренних органов желудочно-кишечного тракта, входящих в его состав [13, 14]. Препарат не обладает токсическим действием при введении как нормальных, так и максимально увеличенных доз, отрицательных побочных явлений, признаков интоксикации при применении препарата не обнаружено. Использование препарата оказывает корригирующее и протекторное действие на патогенные факторы заболеваний желудочно-кишечного тракта: происходит нормализация обмена веществ, у животных отмечено полное восстановление аппетита и максимальные привесы. Технологическая схема получения препарата отличается простотой аппаратурного оформления и может быть реализована в условиях как мясоперерабатывающих предприятий разной мощности, так и специализированных производств.

«Динормин» - это лечебно-профилактическое средство на основе иммунокомпетентных органов свиней (тимус, селезенка, мезентеральные лимфатические узлы). В препарате «Динормин» отмечено значительное количество нейромедиаторных аминокислот (аспаргиновая, глутамино-вая кислоты, глицин) Данные аминокислоты обладают иммунологической активностью и улучшают адаптивные способности животных при стрессах [15]. Исследования in vivo показали высокую эффективность «Динормина» при иммунодефицитных состояниях, происходит естественная регуляция иммунной системы больных животных и, как следствие, увеличение привесов, сохранности поголовья.

Данные ветеринарные препараты в совокупности способствуют получению полноценного приплода, способствуют его сохранности. Ввиду малой токсичности, исчезает вероятность передозировки; технология изготовления основана на природном сырье, что гарантирует отсутствие побочных реакций. Все это говорит о возможности комплексной переработки малоценного мясного сырья в действен-

ные и безопасные ветеринарные средства для сельскохозяйственных животных в пределах мясоперерабатывающих комплексов. Комплексная оценка качества готовых препаратов позволила определить показатели, которые положены в основу разработки проектов нормативной документации (ТУ, ТИ) на оригинальные средства для сельскохозяйственных животных.

Актуальность более широкого использования вторичных ресурсов мясной промышленности для пищевых целей связана с тем, что в последнее время появляются сведения о существовании белковых агентов в составе исходного мясного сырья, способствующих профилактике различных патологических процессов в человеческом организме.

Создание ассортимента продуктов, способствующих улучшению здоровья при ежедневном потреблении в составе рациона функциональных продуктов, является мировым трендом [16, 1].

В области рационального использования малоценных продуктов переработки мяса уже разработаны и успешно внедрены в производство различные виды пищевых продуктов, а также и входящие в его состав компоненты, полученные из побочных продуктов мясной промышленности.

Последние данные свидетельствуют о наличии в соответствующих органах и тканях сельскохозяйственных животных тканеспецифических белков и пептидов, которые либо сами обладают биокорригирующим действием, либо за счет сигнальных последовательностей аминокислот могут в нативном виде, либо после воздействия ферментов желудочно-кишечного тракта, накапливаться в пуле соответствующих пораженных участков. Было апробировано лечебно-профилактическое действие сердец и аорт крупного рогатого скота на крысах с моделью экспериментального атеросклероза [17, 18, 19]. Исследования in vivo показали наличие в сердцах и аортах биологически активных тканеспецифичных веществ, обладающих противовоспалительной и гиполипи-демической активностями. Так, было показано достоверное снижение не только атерогенных фракций холестерина в сыворотке крови животных опытных групп, но и достоверное снижение маркеров воспаления. Кроме того, в качестве перспективного источника была выбрана свиная аорта и проведены повторные исследования in vivo нативного экстракта свиной аорты, высоко- и низкомолекулярных ультрафильтратов, в рамках которых было показано значительное снижение концентрации холестерина за счет снижения концентрации ХС ЛПНП в сыворотки крови животных, потреблявших низкомолекулярный ультрафильтрат. В этой же группе было обнаружено резкое снижение концентрации С-реактивного белка и васкулярного эндотелиального фактора роста. Этот факт свидетельствует о возможности использования таких малоценных продуктов убоя, как аорты, в качестве ингредиентов для создания функциональных продуктов питания для людей с сердечно-сосудистыми патологиями.

Исследование возможности получения лечебно-профилактического продукта для лечения пациентов, перенесших острый ишемический или геморрагический инсульт, травма

-J

тическое повреждение мозга, а также для снижения риска развития цереброваскулярных заболеваний, представляющего собой специально подготовленное мясо свиней (реконвалесцентов), находящихся на определенном этапе выздоровления после моделирования у них монополушар-ного аутогеморрагического инсульта, показало, что прижизненная модификация инициирует у животных синтез новых низкомолекулярных пептидов, которые влияют на ингиби-рование нейродегенеративных процессов и обладают ней-ропротективным действием [20, 21, 22]. Вырабатываемые специфические пептидные комплексы способны проникать через гематоэнцефалический барьер и накапливаться в скелетной мускулатуре. Благодаря использованию метода прижизненной модификации возможно не только повысить пищевую ценность мясного сырья, но и путем активации синтеза и накопления нейротрофических факторов оптимизировать процессы лечения и восстановления больных в раннем и отдаленных периодах после перенесенного острого цереброваскулярного заболевания. В соответствии с полученными данными предполагается использование мясного сырья в качестве диетического питания в вареном виде (сохранение нейрореабилитационного эффекта подтверждено исследованиями на лабораторных животных). Кроме того, анализ полученных результатов исследований позволяет приблизиться к решению ряда актуальных ней-рореабилитационных задач и, в частности, вопросов рационального питания пациентов с недостаточностью мозгового кровообращения в разные периоды течения цереброваску-лярных заболеваний.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Антипова Л.В. Использование вторичного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности / Л.В. Антипова, И.А. Глотова. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 384 с.

2. Глотова И.А. Биоцидные свойства коллагеновых композиционных основ/И.А. Глотова, Ю.В. Болтыхов//Фундаментальные исследования. - 2007. - № 12 (ч. 2). - С. 324-325.

3. Антипова Л.В. Перспективы применения препарата "Протепсин" при производстве мясных продуктов/Л. В. Антипова, Р.А. Бибишев, О.В. Ларичев, Б.В. Пастухов, Г.В. Комарова//Мясная индустрия. - 2006. - № 9. -С. 35-37.

4. Глотова И.А. Обоснование условий сушки свиных ушей при получении функционального корма для собак/И.А. Глотова, З.Р. Ибрагимова, Л.В. Антипова, О.Т. Ибрагимова//Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - № 1. - С. 36-37.

5. Рогов И.А.. Синбиотики в технологии продуктов питания/И.А. Рогов, Е.И.Титов, В.И. Ганина, Н.В. Нефедова, Г.В. Семенов, С.И. Рогов - М.: МГУПБ, 2006. - 218 с.

6. Глотова И.А.. Применение коллагеновых покрытий при производстве сухого корма для домашних животных/И.А. Глотова, И.В. Ларионова, О.Т. Ибрагимова, З.Р. Ибрагимова//Мясная индустрия. - 2003. - № 5. -С. 47-49.

7. Лисицын А.Б. Функциональные продукты на мясной основе путь к оздоровлению населения России / А.Б. Лисицын, И.М. Чернуха // Мясная индустрия.2003.-№ 1.-С. 12-15.

8. Лисицын А.Б. Основные направления развития науки и технологий мясной промышленности/ А.Б. Лисицын, И.М. Чернуха // Мясная индустрия. 2000,-№ 3. - С. 13-16.

9. Чернуха И.М. Функциональные продукты методологические, технологические и трофологические аспекты производства/ И.М. Чернуха// Мясная индустрия. - 2002. - № 2. - С. 21-22.

10. Чернуха И.М. О продлении сроков хранения мясного сырья / И.М. Чернуха, А.Н. Макаренко, Л.В. Федулова, Г.С. Толмачева// Мясная индустрия. - 2012. - № 10. - С. 12-14.

11. Лычников Д.С. Исследование энергетических особенностей структуры коллагена методом термодеформации/Д.С. Лычников, А.И. Мглинец, Н.И. Герасименко, В.С. Веретин, Г.В. Ковров, Н.Л. Дрынова, В.И. Чурсин, Я.Я. Макаров-Землянский//Хранение и переработка сельхозсырья. - 1995. - № 6. -С. 22-24.

12. Глотова И.А. Аппаратурно-технологическая схема производства нового корма для собак из свиных ушей с коллагеновым покрытием/И.А. Глотова, О.Т. Ибрагимова, З.Р. Ибрагимова, Л.В. Антипова//Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности: Сб. науч. тр. - Воронеж, 2002. - Вып. 12. - С. 43-46.

ГЛАВНАЯ ТЕМА

Кроме соединений, ответственных за регуляторные функции в организме, побочные продукты убоя содержат в себе антимикробные пептиды, природные антибиотики, которые способствуют защите организма от внешних воздействий. Планируется ряд исследований по данной тематике, направленных на выявление максимально обогащенного данными соединениями сырья, выделение пептидов, исследования активности и функциональных свойств данных соединений. Возможность использования подобных субстанций в производстве как пищевых продуктов, так и лекарственных средств имеет огромное значение.

Помимо высокой специфичности, направленности действия и значительной активности, разработка технологий получения ветеринарных препаратов, биологически активных добавок и функциональных продуктов с использованием малоценного сырья животного происхождения позволит значительно сократить использование малодейственных и дорогих импортных компонентов, и получить продукцию, аналогов которой в мире не существует. |

КОНТАКТЫ:

Чернуха Ирина Михайловна +7 (495)676-721 1 Люблинская Людмила Ароновна Федулова Лилия Вячеславовна Василевская Екатерина Романовна Котенкова Елена Александровна Макаренко Александр Николаевич +7 (495)676-921 1

13. Чернуха И.М. Изучение природы действующего вещества препарата «Колимак»/ И.М. Чернуха, Л.А. Люблинская, Л.В. Федуло-ва, А.Н. Макаренко, Е.А. Тимохина //Все о мясе. - 2013. - № 4. - С. 14-17.

14. Чернуха И.М. Исследование терапевтических свойств препарата «Колимак» на лабораторных животных./ И.М. Чернуха, Л.А. Люблинская, Л.В. Федулова, Е.Р. Василевская, А.Н. Макаренко //Все о мясе. - 2013. - № 5. - С. 40-42.

15. Чернуха И.М. Изучение природы действующего вещества препарата «Динормин» для профилактики и лечения иммунодефи-цитных состояний поросят./ И.М. Чернуха, Л.А. Люблинская, Л.В. Федулова, Е.Р. Василевская, А.Н. Макаренко, Е.А. Тимохина// Все о мясе. - 2014. - № 6. - С. 36-39.

16. Мартинчик А.Н. Физиология питания, санитария и гигиена: Учебное пособие./ Мартинчик А.Н., Королев A.A., Трофименко Л.С.

- М. - Высшая школа. - 2000. -192 с.

17. Чернуха И.М. Применение функциональных мясных продуктов -инновационный подход к профилактике и лечению сердечнососудистых заболеваний/ И.М. Чернуха, Л.В. Федулова, Е.А. Котенкова // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2013. - № 6. - С. 70-72.

18. Лисицын А.Б. Ткани сердца и аорты крупного рогатого скота и свиней как функциональный мясной ингредиент с заданным белково-пептидным профилем / А.Б.Лисицын, И.М. Чернуха, Л.В. Федулова, Е.А. Котенкова, С.С. Шишкин // Все о мясе. - 2013.

- № 5. - С. 48-51.

19. Чернуха И.М. Изучение лечебно-терапевтических свойств тканей сердец и аорт молодых бычков и предположительного механизма их действия на лабораторных животных с моделью экспериментального атеросклероза/ И.М. Чернуха, Л.В. Федулова, Е.А. Котенкова// Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова.

- 2012. - Т. 2. - № 2. - С. 171-181.

20. Лисицын А.Б. Продукт диетического питания «прометей», обладающий восстановительным нейрореабилитационным действием у пациентов в отдаленном периоде перенесенных острых цереброваскулярных заболеваний и травматических повреждений центральной нервной системы/ А.Б. Лисицын, И.М. Чернуха, Л.В. Федулова, С.Г. Морозов, А.Н. Макаренко// - Патент на изобретение RUS 2368383 от 12.02.2008.

21. Лисицын А.Б. Лечебно-восстановительное действие мясного продукта в остром периоде развития интрацеребрального геморрагического инсульта/ А.Б. Лисицын, И.М. Чернуха, Н.С. Мотылина, Л.В. Федулова, А.Н. Макаренко // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2009. - № 1. - С. 89-90.

22. Чернуха И.М. Исследование профилактического действия гомогенного мясного продукта (паштета) на модели интрацереб-ральной гематомы лабораторных животных/ И.М. Чернуха, Л.В. Федулова, А.Н. Макаренко// Международная научно-практическая конференция, посвященная памяти Василия Матвеевича Горбатова. - 2012. - Т. 2. - № 2. - С. 181-188.

á

теория и практика ПЕРЕРАБОТКИ МЯСА

Всё О МЯСЕ

www.vniimp.ru

S

Подписка на 2015 год

Подписаться на журнал Вы можете:

•А

ч.

\

Телефон/факс редакции: 8 (495) 676-72-91 E-mail: journal@vniimp.ru Сайт: www.vniimp.ru

Стоимость подписки на журнал «Все о мясе»

• на 1 номер 330 руб. (с НДС) • на 6 номеров 1980 руб. (с НДС) Подписка осуществляется с любого номера журнала

Подписные индексы: в каталоге Агентство «Роспечать» 81260

II

0

%

i

Л

' | Бесплатная доставка в любой город России и ближнего/дальнего зарубежья Индивидуальный подход к каждому клиенту, консультации

Подписавшись на журнал: «Врёр-мясе», Вы получите возможность в числе первых узнавать о последних достижениях отраслевой науки, находить оптимальные решения для своих практических задач.

пЬсг

Мы работаем для Вас!

Электронная версия журнала: www.elibrary.ru

www.vniimp.ru

Адрес ВНИИМП 109316, МЬсква, Талалихина, 26 ^^^Ши^КиЯН ¡п. 11П

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.