СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА РЫБНОГО КОЛЛАГЕНА Российский патент 2018 года по МПК A23J1/10 A23J3/04
Описание патента на изобретение RU2658766C1
Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии, касается способа получения гидролизата морского коллагена (молекулярная масса ниже 15кДа), который может быть использован в пищевой, косметической, медицинской и других отраслях промышленности для получения медицинских и косметических препаратов, а также некоторых продуктов питания.
Коллаген с широким спектром молекулярных масс (ММ) получил широкое распространение. Его активно используют в пищевой промышленности для самых различных целей: как источник белка, желирующий, влагосвязывающий компонент и эмульгатор, для пищевых оболочек (Пустыльник Я.И. Кожевенные отходы — золотое дно / Я.И. Пустыльник //В мире оборудования. — 2002. — №2 (19), Чернецова Е.Н. Использование коллагена в колбасном производстве // Мясные технологии. 2007. №11), при производстве молочных продуктов, кондитерских изделий, соусов (http://www.cpt.in.ua/Kollagen-Pro/syrki.html, Пащенко В.Л. Коллагеновый гидролизат в технологии заварных пряников / Всероссийская научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых с Международным участием «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности», Бийск, 2011. — С. 351-354, TW 200744459), биологически активных добавок (http://kollagen-ultra.ru/, http://asteriskcz.com/products) и т.п. Коллагенсодержащие препараты находят самое широкое применение в медицине и фармакологии в качестве «подложек» для выращивания новых тканей, адресной доставки лекарств, получения инплантов, о чем свидетельствуют данные научных публикаций (Николаева Т.И., Шеховцов П.В. Гидролизаты коллагена в профилактике и лечении заболеваний суставов // Фундаментальные исследования. — 2014. — №12-3. — С. 524-528; Кулакова К.В., Алейник Д.Я., Чарыкова И.Н. Совместное использование разработанных коллагенсодержащих комплексов и культуры клеток для создания новых тканевых эквивалентов. Бюллетень сибирской медицины. 2016; 15(5):75-82. DOI: 10.20538/1682-0363-2016-5-75-82 и др.) и патентов (РФ 2360690, US 2015343026, AU 2015296246, AU 2015287696, US 2017044220, US 2017043023, US 2017043021, СА 2951346, WO 2009140573 и т.д). Препараты на основе коллагена используются в лечебной косметологии (http://www.grandplastica.ru/, http://www.mc-algyda.ru/, http://absolutmed.ru/).
В последнее время коллаген, выделенный из гидробионтов, чаще всего из отходов переработки морских рыб («морской коллаген»), вытесняет таковой, выделенный из тканей животных. Это объясняется преимуществами морского коллагена: большее структурное сходство с коллагеном человека, обеспечивающее биосовместимость (уровень усвоения организмом коллагена из рыбы в 1,5 раза выше коллагена, получаемого из шкуры свиньи), а также антигенность, способность к биодеградации (http://camucamu.ru).
Гидролизат коллагена с ММ менее 15-20 кДа представляет значительный интерес, т.к. имеет способность проникать в клетки при адресной доставке лекарственных ингредиентов (Басинский С.Н. Способ адресной доставки лекарственных препаратов в лечении дистрофических состояний глаз // РМЖ «Клиническая Офтальмология». 2004. Т. 12, №1. С. 5-8 и др.), более эффективно поглощаться как в пищеварительном тракте, так и органами покровной системы человека: кожей, волосами, ногтями (http://japanvitamins.ru/print_product_info.php/products_id/).
Для выделения гидролизата коллагена используют методы ферментативного гидролиза и химического (щелочного, щелочно-солевого, кислотного). В первом случае используют протеолитические ферментные препараты, а также комплексные добавки, содержащие несколько ферментов (RU 2094999, RU 2375385, RU 2409216, RU 2272808, RU 2272808, RU 2360693, RU 2501812). В плане практического использования гидролизата коллагена, выделенного ферментативным способом, следует обратить внимание на следующее. Ферменты, используемые в качестве агентов гидролиза белка-коллагена, сами являются белками, имеющими ММ в диапазоне 20- 60 кДа (http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_4009.html), и отделить их от коллагена после гидролиза достаточно проблематично. Оставаясь в растворе или порошке коллагена, они могут проявить свою активность как ферменты, в любое время, и тем самым изменить эффект, ожидаемый от коллагена. Это обстоятельство позволяет считать более приемлемым в данной ситуации химический, а именно щелочной гидролиз, который позволяет получать низкомолекулярный и олигомерный коллаген.
Известен способ получения гидролизата коллагена из отходов шкур животных, предусматривающий водно-термическую обработку в присутствии щелочи. Смешивают отходы, воду и щелочь в соотношении 1:(1,8-2,0):(0,09-0,46), приготовленную смесь подвергают водно-термической обработке при 120-180°С в течение 25-90 мин (RU №2291164). Недостатком данного способа являются жесткий температурный режим и высокая концентрация щелочи в растворе.
Известен способ, связанный с термообработкой коллагенсодержащих отходов в течение 2-3 ч при температуре 90-110°С в водном растворе гидроксида натрия, взятом в количестве 3-5% от массы отходов, при жидкостном коэффициенте, равном 1 (см. RU 2375385).
Недостатками методов являются отсутствие как входного контроля для сырья, так и параметров выделяемого коллагена: ММ, зольность и т.п.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является способ обработки коллагенсодержащего сырья, защищенный патентом RU 2501812 С2, кл. С08В 37/08, А61K 35/60, А61K 38/39, А61K 31/728, C12N 9/14, принятый за ближайший аналог (прототип). В способе по прототипу сырье, костную крошку размером 700-2000 мкм, гидролизуют в течение 24-48 ч в смеси раствора 0,4 Н гидроксида натрия и этанола в соотношении 1:1, нейтрализуют до рН 6,8-7,8, центрифугируют при 3000-5000 об/мин в течение 20-40 мин, надосадок сливают, а осадок обрабатывают 0,125%-ным раствором папаина при 37°С, затем повторно гидролизуют смесью раствора 0,4 Н гидроксида натрия и этанола в соотношении 1:1, диализуют против воды, замораживают и лиофилизируют. Технический результат — повышение качества конечного продукта.
Преимуществом и общим признаком с предлагаемым изобретением является использование для получения низкомолекулярного гидролизата коллагена слабого раствора гидроксида натрия, удаление соли диализом и испарение воды для получения конечного продукта.
Недостатком способа по прототипу является многостадийность процесса и отсутствие контроля качества входного для сырья и конечного для гидролизата: ММ, зольность и.т.п.
Задачей изобретения является создание нового способа получения гидролизата рыбного коллагена, пригодного для получения жидких субстанций, порошков, пленок для самого широкого использования в пищевой, косметической, медицинской и других отраслях промышленности с применением слабого раствора гидроксида натрия.
Техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является получение гидролизата коллагена с со значением среднечисленной ММ RU2658766C1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА РЫБНОГО КОЛЛАГЕНА | 2016 |
| RU2665589C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УКСУСНОЙ ДИСПЕРСИИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО РЫБНОГО КОЛЛАГЕНА | 2014 |
| RU2567171C1 |
| Способ получения высокомолекулярного коллагена | 2020 |
| RU2746215C1 |
| КОЛЛАГЕНСОДЕРЖАЩИЙ ПРОДУКТ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ «КОЛОЛЕНЬ» И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2003 |
| RU2240818C1 |
| КОЛЛАГЕНО-РАСТИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ | 2015 |
| RU2583660C1 |
| Способ получения рыбного клея из костей промысловых рыб | 2019 |
| RU2711801C1 |
| Способ получения пористого коллагенового материала | 2018 |
| RU2704248C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОЛЛАГЕНОВОЙ ОСНОВЫ С АСЕПТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ | 2020 |
| RU2739396C1 |
| БЕЛКОВЫЙ СОУС | 2008 |
| RU2365291C1 |
| Способ получения коллагенового продукта | 2014 |
| RU2614273C2 |
Реферат патента 2018 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОЛИЗАТА РЫБНОГО КОЛЛАГЕНА
Изобретение относится к биотехнологии. Очищают шкуры промысловых рыб, промывают их водой, замораживают, измельчают и перемешивают. Анализируют полученное сырье путем контроля содержания в сырье влаги, золы и жира, причем используют гомогенизированный продукт, содержащий не более 55% воды, не более 3% золы и менее 1% жира. Промывают подготовленный гомогенизированный продукт водой. Осуществляют химическое выделение гидролизата коллагена путем заливки 2-3% раствором гидроксида натрия при гидромодуле 1:2-1:5. Выдерживают смесь в течение 20-24 ч. Нейтрализуют уксусной кислотой, фильтруют продукт от примесей и формируют сухую форму. В случае необходимости хранения жидкой субстанции дополнительно осуществляют ее подкисление раствором уксусной кислоты до 3% после стадии фильтрации. Изобретение заключается в получении гидролизата коллагена со значением среднечисленной молекулярной массы менее 15 кДа, с преимущественным содержанием коллагена со среднечисленной молекулярной массой ≤7 кДа и параметрами: влажность (макс., %) — 7,0, зольность (макс., %) — 2,0, жиры (макс., %) — 0,3, pH (10% раствор) — 5,5-6,5, растворимость в воде — полная, просеивание — очень быстрое, энзиматическая активность — отсутствие, вид раствора — незначительная замутненность, цвет порошка — цвет слоновой кости, запах и вкус — нейтральные. 3 з.п. ф-лы, 3 пр.
Формула изобретения RU 2 658 766 C1
1. Способ получения гидролизата рыбного коллагена включает подготовку и анализ сырья, в качестве которого используют шкуры промысловых рыб, химическое выделение гидролизата коллагена с помощью слабого раствора гидроксида натрия, при этом подготовку сырья осуществляют путем очистки рыбьих шкур, промывки их водой, замораживания, измельчения и перемешивания, анализ сырья осуществляют путем контроля содержания в сырье влаги, золы и жира, причем используют гомогенизированный продукт, содержащий не более 55% воды, не более 3% золы и менее 1% жира, химическое выделение гидролизата коллагена осуществляют путем промывки подготовленного гомогенизированного продукта водой, заливки 2-3% раствором гидроксида натрия при гидромодуле 1:2-1:5, выдерживания в течение 20-24 ч, нейтрализации уксусной кислотой, фильтрации продукта от примесей, формирования сухой формы.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в случае необходимости хранения жидкой субстанции дополнительно осуществляют ее подкисление раствором уксусной кислоты до 3% после стадии фильтрации.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формирование сухой формы осуществляют путем испарения воды из фильтрата без нагрева при температуре выше 50°С.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что испарение воды осуществляют лиофильно или распылительной сушкой в зависимости от назначения сухой формы.
Источник
Гидролизованный коллаген способ получения
Болезни хрящей: артриты и артрозы суставов, разрушения межпозвонковых дисков в позвоночнике являются распространенными хроническими заболеваниями. Фармакологическими средствами (стероидными и другими препаратами) болезни опорно-двигательного аппарата c трудом поддаются лечению. Применяемые лекарства направлены преимущественно на уменьшение боли и повышение подвижности суставов. Поэтому медицинские учреждения и пациенты ищут нестандартные методы устранения нарушений здоровья. В последние годы наряду с традиционной фармакотерапией развивается полифармацевтика и биофармацевтика. Клиническая нутрициология представляет одно из новых направлений биофармацевтики. По определению, принятому в США и Великобритании, нутрицевтиком является пища с фармацевтическими свойствами. Одна из п роблем рационального поиска природных лекарственных средств, способных оказывать биофармацевтическое и полифармацевтическое действие, может быть решена разработкой нутрицевтиков из компонентов соединительных тканей . Широкое распространение приобрели нутрицевтические средства, содержащие гидролизат коллагена, глюкозамин, хондроитин сульфат, гиалуроновую кислоту, витамин C и другие вещества. Гликозаминогликаны – хондропротекторы – давно применяются при болезнях опорно-двигательного аппарата. В данном обзоре мы рассматриваем коллаген, как основной белок соединительных тканей, фибриллы которого укрепляют матрикс тканей в суставах. Применяя коллагеновые гидролизаты, пациенты могут предотвратить или облегчить симптомы болезней. Целью представленного обзора является анализ нутрицевтиков, полученных на основе гидролизатов коллагена, а также оценка эффективности их действия в профилактике и лечении заболеваний суставов .
Структура соединительных
тканей суставов
Такой сложный орган как сустав состоит из костей, хрящей, связок, сухожилий, стекловидного тела. Хрящевая ткань локализована в тех участках опорно-двигательного аппарата, которые испытывают наибольшую механическую нагрузку. Изменения в суставах при болезнях начинаются прежде всего в гиалиновом хряще, а затем распространяются на кость и другие ткани. С оединительные ткани суставов образованы из специализированных клеток и внеклеточного матрикса (ВКМ). Матрикс содержит коллагеновые и эластиновые фибриллы, протеогликаны и гликопротеины. Механическая прочность матрикса определяется жесткой структурой коллагеновых и эластиновых фибрилл. Коллаген является основным структурным белком соединительных тканей. Фибриллы формируются из коллагенов типов I, II, III и их комплексов с минорными коллагенами типов IX, X, XI, XII, XIV. В хрящах преобладает коллаген типа II [1]. Фибриллы коллагена типа VI
соединяют основные фибриллы между собой. Коллагеновые фибриллы в матриксе образуют трехмерную сеть. П ротеогликаны и г ибкие фибриллы малого диаметра, но содержащие большое количество ковалентных поперечных связей, придают эластичность тканям. Протеогликаны и гликопротеины заполняют пространство между фибриллами и клетками. Гликопротеины, связываясь с рецепторами на поверхности хондроцитов, осуществляют взаимодействие матрикса с клетками. Протеогликаны образуются из комплексов аггреканов, связущего белка и гиалуроновой кислоты. В состав аггреканов входят гликозаминогликаны: хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат, кератан-сульфат. Специфическая структура матрикса обеспечивает как биомеханические свойства хряща, так и способствует его питанию путем диффузии. Известно, что кровеносная система в гиалиновых хрящах отсутствует [1]. Тем не менее внутритканевая вода, ее большое количество и растворенные в ней вещества обеспечивают интенсивный обмен веществ. Протеогликаны, обладая катионными и анионными свойствами, регулируют физико-химические свойства матрикса. Изменение содержания коллагеновых белков, протеогликанов, гликозаминогликанов, ионов металлов, воды нарушает структуру хрящевой ткани, приводит к болезням. Патологические процессы при артрозах сопровождаются пониженными концентрациями коллагена и гликозаминоглика-
нов [5]. Ослаблена структура коллагеновых фибрилл в суставах при наследственном заболевании гипермобильность суставов, при котором также истончается кожа [2]. Нарушения структуры матрикса и размеров коллагеновых фибрилл в таких разных тканях, как хрящи и кожа, происходят в отсутствии коллагена типа VI, дефиците солей и витаминов [2]. Восполнение недостающих компонентов матрикса в организме человека можно проводить применением лечебных средств профилактического действия, а также нутрицевтиков. Лекарствами-хондропротекторами являются гиалуроновая кислота и сульфатированные гликозаминогликаны. Их выделяют из п ротеогликановых комплексов, содержащихся в тканях позвоночных животных и гидробионтов. Заложенные природой в организме человека и животных макромолекулы соединительных тканей могут быть лекарствами полифармацевтического и биофармацевтического действия.
Получение гидролизатов коллагена и нутрицевтиков на их основе
Несмотря на то что коллаген является основным белком суставов, коллагеновые нутриенты относительно недавно стали применять для лечения артритов и артрозов. В организм человека к оллаген поступает с пищей после ее тепловой обработки. Денатурированным видом коллагена является лекарственный и пищевой желатин. Коллагеновые белки и желатин под действием ферментов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) могут расщепляться до аминокислот и полипептидов. Большая длина молекул и фибрилл коллагена, имеющих относительно высокую молекулярную массу, препятствует их эффективному перевариванию. Гидролизаты коллагена, содержащие набор аминокислот и полипептидов, более доступны для усвоения в организме человека. Поступающие в кровь аминокислоты накапливаются в соединительных тканях и клетках. Гидролизованный коллаген, как источник специфических аминокислот, может быть строительным материалом для биосинтеза матрикса этих тканей. Из экстрактов кожной ткани получали фармацевтический желатин. Для того, чтобы повысить усвоение желатина, дополнительно проводили его ферментативный гидролиз [4].
Актуальной задачей является получение гидролизатов коллагена с большим содержанием свободных аминокислот и полипептидов низкой молекулярной массы. Ферментативный гидролиз коллагена представляет необходимый этап создания нутрицевтиков эффективного действия и получения нутриентов с регулируемыми характеристиками. Степень гидролиза (DH) является наиболее значимой характеристикой глубины гидролиза. Индекс DH коррелирует с распределением длин молекулярных цепей и с молекулярной массой пептидов. Молекулярные параметры гидролизатов варьируют в зависимости от вида животного и условий гидролиза ткани. Более тонкая кожа рыб (треска и другие виды) способствует образованию гидролизатов коллагена более высокой степени гидролиза, если сравнивать с гидролизатами гидробионтов (трепанги) [6–8] . Исследовали гидролиз тканей под влиянием разных ферментов, времени действия фермента, а также в зависимости от температуры, рН, соотношения фермент/субстрат. Оптимизация условий ферментативного гидролиза позволяет повышать степень гидролиза коллагена. В работе [7] совместное действие ферментов (щелочная протеаза и папаин) привело к увеличению индекса DH, если сравнивать действие этих ферментов по отдельности.
Гидролизат коллагена из кожи крупного рогатого скота «Колламин-80» был получен под влиянием ферментов поджелудочной железы свиней [3]. «Колламин-80» содержит аминокислоты, дипептиды, трипептиды и полипептиды. На основе «Колламин-80» в России были разработаны нутрицевтики «Коллаген УЛЬТРА» (ООО «Алина Фарма», Московская обл., Чеховский р-н, пос. Любучаны) и «Коллаген-С» (ООО «АРТ Современные научные технологии», Московская обл., Солнечногорский р-н, д. Голиково). Их основным компонентом является гидролизат коллагена типов I и III. В состав нутриентов входит витамин С. «Хонда drink» (ЗАО «Эвалар», г. Бийск Алтайского края), состоящий из гидролизата кожного коллагена, витаминов С и В2, глюконата марганца, дополнен гликозаминогликанами. Однако используемый во всех нутрицевтиках гидролизат кожной ткани не содержит полноценного набора аминокислот, специфичных для фибрилл хрящей и суставов. На основании различия по аминокислотному составу коллагенов типов I, II и III мы предполагаем, что нутриенты из коллагенов кожи могут слабее влиять на образование прочных фибрилл в тканях опорно-двигательной системы.
Из хрящей цыплят, применяя протеолитические ферменты папаин, фицин и бромелайн, в США были получены гидролизаты коллагена типа II [9]. Молекулярная масса пептидов изменяется от 50 до 10000 Д. Наряду с коллагеном типа II гидролизат «BioCell Collagen II» содержит гликозаминогликаны: гиалуроновую кислоту, хондроитин-сульфат. На основе этих гидролизатов были разработаны нутрицевтики с набором других компонентов: JointFlex Complete, Flex-a-Min, Flex-A-Min Triple Strength (Arhritis Research Corporation, USA).
Эксперименты в культуре клеток
Показано, что в хондроцитах in vitro после 11 дней культивирования в среде с гидролизатом коллагена типа II количество аминокислот возрастает в 2,5 раза по сравнению с контролем (среда без гидролизата коллагена) [10]. Стимуляция коллагенообразования из аминокислот в клетках регулируется ферментами, на активность которых влияют витамины и катионы металлов. Синтез коллагена и его фибриллообразование – сложный многоэтапный процесс. Биосинтез протекает в специализированных клетках (хондроциты в хрящах), а фибриллообразование – вблизи поверхности клеток. Реакции гидроксилирования позволяют модифицировать молекулы коллагена. Катализируют гидроксилирование ферменты: пролил-4-гидроксилаза и лизил-5-гидроксилаза с целью превращения пролина в оксипролин, а лизина в оксилизин. Ферменты активны в том случае, если железо находится в двухвалентной форме, что обеспечивается аскорбиновой кислотой (витамин С). Особенностью фибрилл коллагена высокой степени прочности является большое содержание аминокислотных остатков с альдегидными группами. В норме из лизина и оксилизина образуются их альдегидные формы аллизин и оксиаллизин, которые участвуют в образовании прочных ковалентных связей между молекулами коллагена. Поэтому нутрицевтики из гидролизатов коллагена в комплексе с аскорбиновой кислотой (витамин С) более эффективно влияют
на фибриллообразование.
Хрящ суставов аккумулирует аскорбиновую кислоту. В хондроцитах аскорбиновая кислота и дигидроаскорбат перемещаются, соответственно, через натрий-зависимый транспорт витамина C (SVCT-2) и транспорт глюкозы GLUT 1 [11]. In vitro аскорбат и аскорбиновая кислота стимулировали в хондроцитах суставов синтез коллагена типов I, II, протеогликанов и аггреканов [11].
Исследование in vivo на мышах линии STR/ort (у которых развили остеоартрит) показало, что длительный приём гидролизата коллагена может снижать дегенеративность хрящевой ткани, поражённой остеоартритом, и задерживать его развитие [11].
После клинических испытаний хондропротекторов наблюдали как положительные, так и отрицательные результаты от применения хондроитин-сульфата и гиалуроновой кислоты [5]. Установлено также незначительное влияние этих хондропротекторов на снижение боли у пациентов. Противоречивость наблюдаемого различия, по-видимому, обусловлена разным источником и методом получения хондропротекторов. Если наряду с гликозаминогликанами в состав лекарства входят коллагеновые белки, лекарство может обладать стимулирующим действием. Недостаток коллагеновых белков в осполняется приемом нутрицевтиков.
Проверяли влияние фармацевтического гидролизата коллагена (ФГК) на обмен веществ у больных остеоартритом [4]. Пациенты с остеоартритом коленного сустава принимали ежедневно по 10 г ФГК или 12 г лактозы (плацебо) на протяжении 24 недель. Клинические исследования в медицинских центрах трех стран выявили улучшение функций суставов и преимущество лечения ФГК над плацебо лишь в Германии. Ни в США, ни в Великобритании не были получены статистически достоверные результаты.
Определена специфичность соединительной ткани для получения гидролизатов коллагена и более эффективного лечения суставов. После применения гидролизата коллагена типа II в течение 24 недель в группе спортсменов – здоровых людей, но с внутрисуставной болью – наблюдали увеличение подвижности суставов, снижение болевого синдрома и уменьшение зависимости от анальгетиков [12]. У пациентов с первичным остеоартрозом при тех же условиях приема гидролизата коллагена происходило улучшение функционирования коленного сустава по оценке визуальной аналоговой шкалы и WOMAC. У пациентов с симптомами лёгкого остеоартроза коленного сустава, которые применяли гидролизат коллагена (10 г/день) с кальцием (300 мг/день) и витамином C (60 мг/день) в течение 14 недель, по изометрическим и изокинетическим тестам повышалась функциональная подвижность колена. Также более высокие результаты наблюдали у пациентов с тяжёлыми формами остеоартроза.
Неденатурированный коллаген типа II применяли для лечения ревматоидного артрита. Исследование выполнено в Гарвардском университете в 1993 г. Получены результаты, что неденатурированный коллаген типа II
может повлиять на подвижность суставов и сокращение в них боли, а также улучшить функциональное состояние больных остеоартритом [13]. Потенциальный механизм действия неденатурированного коллагена типа II, вероятно обусловлен «переобучением» T-клеток к иммунной устойчивости [14].
Поступающий в ЖКТ неповреждённый коллаген типа II повторно создаёт антигенные взаимодействия с древовидными клетками и регуляторными T-клетками в лимфе кишечной ткани. Регуляторные T-клетки секретируют цитокины, такие, как интерлейкин-10 и трансформирующий фактор роста, которые ингибируют иммунный ответ на антиген (коллаген типа II) [14]. Цитокины могут повлиять на снижение иммунного ответа к коллагену типа II внутри ВКМ суставного хряща и таким образом предотвратить противовоспалительную острую реакцию на суставной хрящ в условиях артрита. Учитывая комплементарный механизм действия неденатурированного коллагена типа II в дополнение к его эффективности, он может быть рассмотрен как комплексно действующая добавка и может приниматься по 40 мг ежедневно.
Нутрициология в профилактике болезней суставов
В настоящее время задачами лечения больных артритом и артрозом является повышение подвижности суставов и снижение боли. Подвижность суставов определяется оптимальными размерами коллагеновых фибрилл и протеогликанов. Известно, что в хрящах обновление матрикса происходит через год [1]. Поэтому длительное и систематическое применение комплекса из специфических аминокислот и гликозаминогликанов в гидролизатах коллагена типа II позволяет восстановить и укрепить структуру тканей суставов человека. Рекомендуемая доза – 10 г гидролизата коллагена в день [4, 14]. Нутрицевтики на основе гидролизата коллагена эффективно влияют как на раннюю стадию болезней суставов, так и на профилактику таких болезней. Хронические болезни человека вследствие дисплазии соединительной ткани (ДСТ) закладываются на эмбриональной стадии развития и/или на этапах роста детей и подростков. Нутрицевтические добавки из аминокислот коллагена помогают ослабленным детям в укреплении хрящевой, костной и других соединительных тка-
ней [2]. Применением нутрицевтиков из гидролизатов коллагена в комплексе с гликозаминогликанами, витаминами и катионами металлов можно стимулировать в клетках биосинтез макромолекул и структуру ВКМ, нарушенных в результате болезней. Если действие современных лекарств направлено на снижение воспалительных и болевых симптомов в период болезни или ее обострения, то нутрицевтики имеют преимущество в профилактике заболеваний.
Принимая во внимание, что коллаген является основным структурным белком костей, хрящей, связок, сухожилий в суставах, рассмотрена роль коллагеновых гидролизатов в лечении и профилактике заболеваний суставов. Для получения гидролизатов с высоким содержанием аминокислот эффективен биокаталитический подход и оптимизация ферментативного гидролиза. Представленные в обзоре данные показывают, что коллагеновые гидролизаты могут облегчить симптомы болезней суставов. Однако роль питания в снижении развития заболевания остаётся слабо изученной. Исследования по лечению и профилактике болезней соединительных тканей с помощью нутрицевтиков находятся на начальной стадии развития. Было получено и испытано всего лишь несколько видов гидролизата коллагена. Более того, определена специфичность гидролизата коллагена типа II из хрящевой ткани для улучшения функционирования суставов. Поскольку увеличение подвижности суставов может регулироваться размерами фибрилл коллагена и протеогликанов, потребуется определить взаимосвязь между составом коллагеновых гидролизатов и структурой матрикса. Если фармакологический метод основан на исследовании одна молекула/одна цель, то нутрициология является более целостным видом методологии: многие ингредиенты/множественные цели. Нутрициология, как раздел современной биофармацевтики, представляет ее новое направление, исследует возможные механизмы и способы для предупреждения заболеваний человека.
Рецензенты:
Брусков В.И., д.х.н., профессор, заведующий Лабораторией изотопных исследований, ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук», г. Пущино;
Кичигина В.Ф., д.б.н., заведующая Лабораторией системной организации нейронов, ФГБУН «Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук», г. Пущино.
Источник
