Лекарственные источники Тихоокеанских морей и земли Камчатки. Том 2. Том 2

Ученые их назвали карбоксипептидаза и коллагенолитическая сериновая протеаза.

Карбоксипептидаза КК имеет молекулярную массу 34 кДа, активируется ионами Со2+ и Сu2+, а ингибируется ЕДТА о-фенантролином, что говорит о том, что этот фермент относится к группе мераллокарбоксипептидаз.

В сыром панцире краба содержится от 5,4% до 17,0% хитина.

Отходы, получаемые при разделке краба используют для получения хитина, хитозана и кормовой муки, минеральных добавок и удобрений.

Химический состав кормовой муки из отходов (%): вода – 8%, жир – 2%, белок – 46%, зола – 35,0%, углеводы -9%.

Во Владивостоке в Тихоокеанском институте биоорганической химии ДО РАН из хитина краба камчатского (его панциря) получают хитозан.

Хитин краба состоит из поли-N-ацетил-D-глюклозамина, который плохо растворим. После его частичного или полного дезацелирования щелочью получают хитозан, который широко применяется в химии, медицине, сельском хозяйстве.

В 1986 г. по данным Хирано в Японии из 1 270 тонн, добытого хитина ракообразных, 1 170 тонн переработано в хитозан, 60 тонн на низкомолекулярные продукты, а 40 тонн использовано в виде нативного хитина.

В 1987 году выпуск хитина в США составил 600 тонн, а в Японии 700 тонн.

Хитозан (деацетилированный хитин) обладает широким спектром уникальных биологических активностей.

Одной их них является его способность индуцировать устойчивость к вирусным заболеваниям у растений, ингибировать вирусные инфекции в клетках животных и предотвращать развитие инфекций в зараженной культуре микроорганизмов.

Хитозан является линейным полимером, в котором остатки D-глюкозамина связаны β-1,4- связью.

Размер молекулы хитозана варьирует в широких пределах и характеризуется либо средней степенью полимеризации, либо средней молекулярной массой полимера.

При получении хитозана путем щелочного деацетилирования хитина часть аминогрупп остается ацетилированной.

Считается, что остатки N-ацетилглюкозамина случайным образом распределены по всей длине цепи полимера.

В кислой среде аминогруппы протонированых и определяют положительный заряд молекул хитозана.

Таким образом, в растворе хитозан представляет собой поликатион.

Именно такие особенности хитозана, как средняя степень его полимеризации, степень N-деацетилирования, величина положительного заряда, равно как и характер химических модификаций молекулы, являются факторами, существенно влияющими на биологическую активность хитозана.

Многими исследователями хитозана показано, что как сам хитозан, так и его производные ингибируют вирусные инфекции в различных биологических системах.

Хотя механизм противовирусной активности у него изучен на сегодня еще недостаточно.

Понятно, что анионные производные хитозана, ингибирующие ретровирусные инфекции в клетках животных, действуют иначе, чем поликатионные молекулы, влияющие на вирусные инфекции в растениях и на фаговые инфекции.

Полагают, что все механизмы такого влияния хитозана наблюдаются при взаимодействии хитозана с плазматической мембраной растительной клетки.

Результатом такого взаимодействия является усиление проницаемости и деструкции клеточной мембраны в результате неспецифического ввязывания поликатионных молекул хитозана.

Исходя из того положения, что репликация фаговой ДНК и морфогенез фаговых частиц тесно связаны с мембранами, полагают, что изменение свойств клеточных мембран под влиянием хитозана является одним из факторов, ингибирующих репродукцию бактериофагов.

Показано, что хитозан существенно модулирует функциональную активность вспомогательных клеток иммунной системы, таких как макрофаги и гранулоциты.

После подкожной имплантации хитозан вызывал хемотаксис у собак (Canis familiaris L.) и продукцию окиси азота макрофагами in vitro, а также стимулировал лейкоцитоз в периферической крови собак.

Секреция окиси азота обусловлена преимущественно остатками N-ацетилглюкозамина в молекуле хитозана, причем хитозан оказался значительно эффективнее N-ацетилманнозамина и N-ацетилгалактозамина.

При этом стимуляция хитозаном функциональной активности макрофагов может иметь значение и для подавления вирусных инфекций в организме животных, так как именно макрофаги являются антиген-презентирующими клетками, и их контакт с Т-хелперами инициирует и как бы стимулирует гуморальный и клеточный иммунный ответ.

Макрофаги выделяют медиаторы иммунного ответа, в частности, интерлейкин-1, стимулирующий пролиферацию Т-хелперов. Макрофаги также осуществляют элиминацию антигена, опсонизированного антителами.

Фагоцитируемые частицы хитина и хитоза (но не их растворимые аналоги) вызывают усиленное образование активных форм кислорода в альвеолярных макрофагах мыши (Mus musculus L.) и индуцируют продукцию γ-интерферона в культуре спленоцитов мышей линии С57ВL/6, обусловленные взаимодействием примирированных макрофагов с естественными киллерами.

А нам известно, что интерферон подавляет размножение вирусов, нарушая способность вирионных или ранних вирусных мРНК к трансляции.

Таким образом, способность хитина и хитозана индуцировать образование интерферона может являться еще одним важным фактором естественной противовирусной устойчивости.

Показано, что хитозан ингибирует размножение хламидий Chlamydia trachomatis (которые, как и вирусы, также являются облигатными внутриклеточными паразитами) в клетках HeLa, угнетая главным образом, адсорбцию паразита на клетках.

Хитозан влияет и на другие компоненты иммунной системы: вызывает хемотаксис нейтрофилов у собак, причем как прямая, так и опосредованная комплементом хемотаксическая активность прямо коррелировала с молекулярной массой хитозана и оказалась в несколько раз выше активности хитина.

Хитозан стимулирует продукцию лейкотриена В-4 и простагландина Е-2 полиморфноядерными клетками крови собаки in vitro в перитонеальном экссудате. У собак и мышей, как хитин, так и хитозан активируют систему комплемента по альтернативному пути. У мышей хитозан значительно усиливал местный и системный иммунный ответ (продукцию антител класса IgA и IgG к вирусу гриппа типа А (Teхas H1N1) и типа В (Panama) при совместном интраназальном введении с антигеном – очищенным гемагглютинином и нейраминидазой.

Сегодня синтезированы сульфопроизводные хитозана, специфически ингибирующие даже репродукцию ретровирусов.

Показано, что N-карбоксиметилхитозан-N,O-сульфат ингиби-рует синтез вирусспецифических белков и размножение вируса иммунодефицита человека HIV-1 в культуре Т-клеток и в культуре мононуклеарных клеток периферической крови человека, а также вируса мышиной лейкемии Раушера в культуре мышиных фибробластов.

Установлено, что сульфатированный N-карбоксиметилхитозан препятствует взаимодействию вирусного гликопротеида gp120 (основного белка оболочки вируса) с соответствующим рецептором на Т-лимфоцитах, ингибируя адсорбцию вируса на СD4+-клетках-мишенях, а также конкурентно ингибирует in vitro активность вирусспецифической обратной транскриптазы, препятствуя, как полагают, связыванию фермента с поли-А-олиго-dТ-матрицей. Что характерно, так как это то, что отмечается практически полное отсутствие цитотоксичности производного хитозана в отношении этих клеточных культур.

Высокой активностью отличаются производные хитозана, сульфатированные по 2 и/или 3 атому кислорода в остатке глюкозамина. Это производное хитозана эффективно ингибирует размножение HIV-1 в культуре Т-лимфоцитов человека линии МТ-4.

Полагают, что это анионное производное электростатически связывается с положительно заряженной V3-петлей в молекуле gp-120, препятствуя слиянию вирусной и клеточной мембран и такая способность анионных производных ингибировать ретровирусные инфекции в целом аналогична действию таких сульфополисахаридов, как гепарин, декстрансульфат и т. п. Таблица № КК-7

Современные направления использования

хитина

*** 1 фунт = 454 г.

Основными производителями продукции из хитина крабов в мире являются:

Amercol (договор с фирмой Union Carbamide) США – производство хитозана в качестве средства личной гигиены;

Bentech laboratories США – производство хитозана для обработки семян пшеницы, ячменя, овса, гречихи. Подала заявку в FDA США на разработку и клинические испытания мази содержащей хитозан;

Chitin Co., США – строит завод по производству хитозана. Разрабатывает ферментные препараты с хитозаном из грибов.

General Vikks, США – изучает холестеринемическую активность хитозана;

Hosho somercet, Япония – производит хитозан мощностью 1 тонна в сутки;

Kendall Co. (отделение фирмы Coldate – Palmolive), США – проводит клиническое изучение искусственной кожи, главными составными частями которой является хитозан;

Kurita water indastr, Япония – производит хитозан для обработки воды;

Milles Lab. Inc., США – держит патент на использование хитозана в качестве иммобилизированных ферментов;

Protan laboratories, США – построила завод мощностью 2270 кг /год по производству сверхчистого хитозана для биомедицинских целей;

Syntro corp, США – разрабатывает новые микробиологические способы получения хитозана с помощью грибов (микробиологического);

Unitaka, Япония – производит материалы, имеет разработку на производство искусственной кожи из хитозана;

V – Labs, США – Разрабатывает производство хитозана для обработки металлосодержащих сточных вод.

Хитинсодержащие материалы являются эффективными адсорбентами тяжелых металлов, углеводородов, пестицидов, красителей и других органических соединений и могут использоваться как адсорбенты в системах искусственного кровообращения, а также внутрь (per os) для очистки организма от таких веществ, попавших внутрь или накапливающихся в нём за многие годы бытового или производственного контакта с ними.

Хитозан используется как композитный материал в сорбентах с активированными углями, в эти сорбенты могут вводиться также каррагинаны или альгинаты из морских водорослей или агароза в соотношении 3:1 и 6:1. Минеральный компонент доводят в таких адсорбентах до 80% по углероду и 90% для глин. Емкость их сорбции очень высокая и равняется примерно в мг/г для КС 37—34. Надо отметить, что десорбция их проводится в воде легко с помощью этанола или уксусной кислоты. Это их свойство широко используется для колоночной сорбции в различных химических технологиях и при химическом синтезе.

Хитозан (полиглюкозамин) используется как энтеросорбент при разлитом перитоните, его воздействие приводит к нормализации многих биохимических параметров крови инфицированных животных, проявляются бактериостатические его свойства.

Из 700 тонн, добытого хитозана примерно 500 тонн используется в виде флоккулянта для очистки воды и других веществ, а остальное количество находит использование в косметологии, в пищевой промышленности и также в сельском хозяйстве.

Хитозан природный имеет молекулярную массу около 200 кДа и растворяется только в растворах кислот.

Хитин в нашем организме разрушается ферментом лизоцимом.

Хитозан применяется для изготовления шовного материала, который является биосовместимым и биодеградируемым, что важно для наложения швов на внутренние органы, где нельзя применять нити из шелка или капрона, которые вызывает в последующем нагноения.

Хитозан также используется для лечения ран, в том числе и ожоговых. Он обеспечивает механическую защиту раны от внешних воздействий, стимулирует процессы регенерации тканей.

Также хитин и хитозан используют для изготовления микрокапсул и в виде гранул в смеси с антибиотиками и сульфаниламидными препаратами с целью потенционирования (продления) их эффективности внутри нашего кишечника.

Сегодня в онкологической практике используют хитозан для транспорта цитостатиков. Перспективно дальнейшее изучение этого объекта получения биологически активных веществ.

Доказано, что полисульфат хитозана (ПФХ) активно ингибирует активность в тромбоцитах тромбина и находит применение как антитромботический препарата, о чем было доложено на III-ем Российском конгрессе «Человек и лекарство» в Москве в 1996 г.

В Национальном институте материалов и химических исследований Агентства науки и техники разработан новый материал, содержащий 60% поливинилового спирта и 40% хитозана – полисахарида, входящего в состав экзоскелета краба и содержащего 65—75% коллагена и способствующего клеточной пролиферации, и может быть использован при создании искусственных органов. Созданный новый материал характеризуется высокой эластичностью и природной прозрачностью.

В 1997 г. из лизата получен реагент для определения эндотоксинов, выделяемых грамотрицательными бактериями, поступающими в биологические жидкости человека: кровь, мочу и даже спинномозговую жидкость.

В 1996 г. из малых гранул гемоцитов краба камчатского выделено два антимикробных компонента тахиплезин (ТП) и дефинзин (ДФ) и пять других белков с неизвестными покуда функциями – один из них тахицитин (ТЦ) с молекулярным весом около 8,5 кД способен ингибировать рост бактерий и грибов.

Установлена его первичная структура из 73 аминокислотных остатков.

Последовательность 28 концевых остатков тахицитина гомологичная активному центру хитинсвязывающего пептидов, лектинов и хитинов, выделенных из растений. Тахицитин не связывает целлюлозу, маннан, ксилан и ламинарин, и таким образом представляет собой класс хитинсвязывающих белков животных.

Фармацевтическая фирма ArQule, Inc. и Fibro Cen. Inc. в 1997 г. заключила соглашение о сотрудничестве в области идентификации и разработки перспективных средств терапии фиброзных образований, после хирургических шрамов на теле человека.

В 1995 г. в институте хирургии им А. В. Вишневского РАМН РФ было завершено токсикологическое исследование коллагеназы краба, при её введении подкожно от 1,5 до 15 мг/кг препарат не оказывал заметного влияния на морфологию эритроцитов крови исследуемых крыс и кроликов, и на содержание в них гемоглобина.

Также коллагеназа краба не влияла на гистологическую структуру почек и проявляла дозозависимое действие на дистрофические изменения почек.

Группой ученых, возглавляемой Глянцевым С. П. и др. сделан вывод о пригодности для наружного применения активного ферментного препарата при лечении гнойных ран.

Проназа краба может использоваться для улучшения качества и характеристик моющих средств в рецептуре синтетических поверхностно активных моющих средств, в том числе и созданная по аналогии с природной генно-инженерным способом и получаемая на биотехнологических предприятиях в промышленных масштабах в настоящее время.

Краб Pleuroucodes planipes содержит каротиноид астаксантин от 100 до 160 мг/кг, который является сильнейшим антиоксидантом. Показано, что ракообразные, в том числе, и крабы, трансформируют каротины и ксантофиллы водорослей и бактерий в астаксантин и последний, как и первые обладает сильными антиоксидантными свойствами и найдет применение в медицинской практике, после его выделения из его экзоскелета окрашенного в коричневый и красный цвет.

При сухости во рту (ксеростомия) особенно у стариков при нарушенной функции слюнных желез или операциях на них, применяется искусственная слюна, содержащая хитозан и продукты гидролиза хитина: метил урацил – 5 г.; хитозан – 4 г; глицерин – 10 г.; бензалкония хлорид – 0,01 г.; вода, дистиллированная до 50 г. фосфатный буферный растворитель рН 6,8±0,1 до 100 г.

Тибетские врачеватели вводили части панциря краба в состав сбора при задержке мочи называемый ими тэнг жолом:

Бушгармула 1 лан (не расшифровано) виды девясила;

Ману 5 цэн – девясил высокий (корни);

Халма гоюу 5 цэн – пальма бетель (семена);

Гагол 5цэн – кардамон ароматный (семена);

Сугмэл 8 цэн – кардамон настоящий (плоды);

Гамар 5 цэн 5 фун – имбирь лекарственный (корневища);

Жур ур эмблика лекарственная (плод);

Дигсрен 3 цэн -краб;

Жамба 3 цэн – мальва обыкновенная.

Все компоненты вместе с замши сум мид кипятят в хорошем чае. Для улучшения состава в течение 360 лана вымачивают в молоке.

Этот напиток лечит болезни почек, ограниченные и обширные холодные отеки, вызванные ветром. Состав может применяться и без трех последних и/или вместе с ними.

Другой состав для лечения холодных болезней почек ограниченных отеков, импотенции и холода яичек у мужчин называемый ими абхитан состоит из следующий составных частей:

Ерма 5 цэн – китайский перец zanthoxulum byngeonum maxim;

Жамбру 5 цэн pongamia pinnata merr. – цепальпиния бондуковая (плод);

Дигсрен 5 цэн краб тело;

Жур ур 5 цэн эмблика лекарственная;

Жацу 2 цэн красный краситель, получаемый из марены;

Данный сбор излечивает задержку мочи.

При повышенном же давлении в этот состав дополнительно добавляют:

Бибилин 3 цэн перец длинный;

Шугцэр 5 цэн можжевельник (плод и ветви);

Ар ур 4 цэн миробалан хебула;

Ларзи 5 фун мускус (струя) кабарги.

Состав, называемый халдум заман излечивает, по мнению тибетских врачевателей новообразования в почках, болезни белых каналов и лимфы и состоит из:

Сэндэн акация катеху-древесина;

Бойгар рута пахучая (смолка);

Дугмонун холарена противоди-

зентерийная (плоды);

Галгадорис кассия тара (семена);

Сомараза канатик геофраста (семена);

Марвосум название прописи: жажэг, шум-

хан, зод;

Врайвусум название прописи: ар ур, жур ур,

бар ур;

Халма хоша канавалия мечевидная

(семена);

Брагшун мумие;

Дигсрен краб.

При жаре и других болезнях почек рекомендуется сбор называемый шугцэр дунба (можжевельник -7) состоящий из:

Шуг у эр можжевельник (плоды, ветви);Дисгрен краб;Сугмэл кардамон настоящий;Нига не расшифровано;Ар ур миробалан хебула (плоды);Дигда горечавка бородатая;Гургум шафран.Состав смешивают с сахаром и принимаютс отваром марбосум. Излечивает жар и другие болезни почек.

При болезнях толстого кишечника рекомен-дуется сбор называемый лонлун сэнбру жусум (Гранат -13) состоящий из 13 следующих компонентов:

Сороол 4 тан звездчатка развилистая;

Шинар солодка уральская (корни);

Гадур бадан кустарник (корни);

Жам эг шеллак (смола);

Применяют данный отвар также при легочных заболеваниях также у детей, отвар дают с молоком. взрослым отвар дают с водой, добавляя дигсрен (краб), жамбу (мальва), жур ур (боярышник), которые хорошо действуют при задержке мочи, цистите, отеках любой этиологии.

Мясо краба является прекрасным диетическим продуктом, мясо из конечностей и абдомена в сыром виде имеет консистенцию студня и сероватый цвет, при замораживании образует рыхлую массу. После его варки оно становиться белым и волокнистым. Варенное

крабовое мясо является хорошим продуктом питания с очень малым содержанием жира и, взятое из различных частей конечностей, весьма незначительно отличается по своему химическому составу.

Из краба вырабатывают варено-мороженную,

варено-сушеную продукцию и разнообразные консервы.

6.28.0. КРЕВЕТКИ

Enalus.

Отряд: Ротоногие ракообразные. Stomafopoda

Класс: Ракообразные. Crutacea

Тип: Членистоногие. Arthropoda

Семейство: Гипполитиды или обыкновенные креветки. Hippolytidae.

Род: Креветки. Enalus.

Синонимы: Чилимами, шримсы.

Описание объекта: Креветки относятся к отряду ротоногих ракообразных куда входит более 20 тысяч видов. В том числе: Спиронтокарис Охотоморский (Spirontocaris ochotensis mororani), гептакарпус Гребницкого (Heptocarpus grebnitzkii) креветка японская (Enalus japonica) и др.

Размерами от 2 до 10 сантиметров, в тропических водах достигают иногда 30 сантиметров.

Тело, сжатое с боков, на голове несут острый длинный выступ (рострум) и длинные «усы» (антенны).

Кроме нескольких пар ходильных ног, имеют еще лепестковые плавательные ножки, расположенные на брюшке.

Места обитания. Распространение объекта: В основном креветки обитают у дна.

Живущие на дне имеют красный цвет окраса, а у обитающих возле зарослей – цвет разнообразный.

На Дальнем Востоке Российской Федерации обитает более 100 видов креветок.

В регионе полуострова Камчатка обитают в основном мелкие креветки – пандалиды (северный чилим, углохвостый чилим).

У мыса Наварина в Анадырском заливе при подъеме трала за один подъем могут поднять на борт до 10 тонн.

Мировой вылов в среднем по 90-м годам прошлого столетия составлял 1,3 млн. тонн.

В нашей стране на добыче криля работает серия крилево-рыбных консервных морских траулера «Антарктида» насчитывающая 7 единиц судов разного водоизмещения.

6.28.1. КРЕВЕТКИ—ГРАНАТ

Crangon crangon.

Тип: членистоногие. Arthropoda.

Класс: ракообразные. Crutacea.

Отряд: десятиногие ракообразные decapoda

Семейство: changonidae

Род: crangon

Места обитания: Креветки-гранат – Crangon crangon встречается в северной части Тихого океана. Обитает на глубинах от 4 до 27 метров и глубина её обитания меняется в зависимости от сезона года.

Описание объекта: По внешнему виду креветка—гранат напоминает речного рака, но значительно меньше его по размерам (около 8 см).

Химический состав:

Химический состав мяса креветки-гранат (в %): вода 79,3, жир – 0,8; белок 14,9; зола – 2,8, углеводы – 2,2.

Мясо креветок содержит важные незаменимые аминокислоты, в том числе незаменимые серу содержащие аминокислоты, ряд витаминов и макро- и микроэлементы.

Из гепатопанкреаса креветок выделен ценный и довольно дорогой фермент ДНК-аза-1 (КФ-3.1.4.5), который осуществляет гидролиз фосфодиэфирные связи в молекуле ДНК при щелочном рН окружающей среды и широко используется учеными биохимиками при генетических исследованиях и изучении структуры и функции генетического наследственного аппарата эукариотических клеток, проведении широко внедряемых в последнее десятилетие цепных полимеразных реакций при диагностике многих инфекционных заболеваний (туберкулез, хламидиоз, ВИЧ (СПИД) и др.).

Применение в медицинской практике: Из сырья креветок получают сыро-мороженный криль, варено-мороженный криль, паста «Океан», сыро-мороженный фарш, консервы криля и также ферментные препараты для биохимии и биотехнологии.

Из непищевых отходов из креветки, остающихся после получения пищевого компонента получают сыро-мороженный криль, кормовую муку, широко применяемые в птицеводстве, свиноводстве, пушном звероводстве.

Получают при переработке из креветок ферментные концентраты, глаза – содержащая фракция, панцырь – содержащая фракция, последняя служит для переработки её на береговых рыбу перерабатывающих предприятиях в хитин и хитозан, который находит широкое применение в биотехнологии, медицине.

Более подробно об использовании и применении хитина и хитозана в медицине и народном хозяйстве смотри статью о крабе.

Пигменты, входящие в состав раковины креветок обладают мощным антиоксидантным действием и широко применяются наравне с пигментами краба в т. ч. и в рецептах тибетской медицины, как в виде натурального сырья или после его сжигания в виде остатка пепла.

Используют креветку-гранат в варенном виде, употребляют её в охлажденном, мороженном и сушенном виде.

6.28.2. КРИЛЬ АНТАРКТИЧЕСКИЙ

Euphausia superba Dana.

Тип: членистоногие. Artropoda.

Класс: ракообразные. Crutacea.

Отряд: эвфаузиевые. Euphausidea.

Род: эфазииды. Euphausia.

Места обитания: Криль антарктический еuphausia superba Dana распространен в прибрежном течении Восточных ветров в высоких широтах и ответвляющихся от него в более низких широтах течения Уэдделла.

Циркумполярное распространение криля антарктического имеет асимметричный характер.

В индоокеанском и тихоокеанском секторах его ареал ограничен более высокими широтами, чем в атлантическом секторе. Северная граница распространения криля антарктического еuphausia superba Dana в Тихом океане проходит между 66 градусом и 60 градусом южной широты, в восточной части Индийского океана – около 61 градусом ю. ш., в его западной части между 57 градусом и 55 градусом ю. ш., а в Атлантическом океане между 54 грудусом и 52 градусом ю. ш. в восточной части и около 50 градусом ю. ш. в западной.

Описание объекта: Род эфазииды еuphausia включает 32 вида, из них 3 обитает в антарктической зоне.