Способ первичной обработки животного сырья для получения биологически активных веществ

 

Изобретение относится к медицине, точнее к способу хранения и первичной обработке органов северного оленя, предназначенного для получения биологически активных веществ. Исследованы перспективы использования поджелудочной, щитовидной, предстательной и вилочковой желез, а также семенников, селезенки, слизистой желудка и головного мозга северного оленя. Разработаны оптимальные режимы сбора, переработки и хранения органов северного оленя. 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к медицине, точнее к первичной переработке животного сырья, предназначенного для получения лекарственных препаратов.

Анализ изобретений в данной области показал, что при существующем многообразии способов получения биологически активных веществ (БАВ) из животного сырья, сведения по его предварительной переработке и хранению немногочисленны.

На сегодняшний день показана возможность использования первичных сред для сохранения органов при их охлаждении (ЕП - N 0356367, 1990, ЕП N 0246824, 1987, ЕР N 0232672, ФРГ N 2437812, 1979, Великобритании N 1488397, 1977, РСТ (NO) 88/04889, 1988 и др.). Сутью этих работ является подбор оптимальных условий сохранения жизнеспособности органов с целью последующего использования их для трансплантации. Возникающие на пути к решению этой задачи сложности в трудоемкости предлагаемых способов по хранению органов. Кроме того, в работах не затронута проблема предварительной обработки органов животного сырья.

Из известных решений, объединяющих обе задачи и наиболее близких по изучаемому объекту, является способ заготовки сырья для производства рантарина и способ консервирования половых органов при переработке туш самцов оленя. Последний, который взят в качестве прототипа, заключается в том, что после убоя самца северного оленя, при переработке туши, вырезают пенис с семенниками, на стадии забеловки очищают, промывают в холодной воде и сушат в условиях вентиляции при 30-40^oC.

В упомянутой работе речь, таким образом, идет об исследовании лишь одного органа животного. Между тем результаты изучения активного начала в различных органах северного оленя свидетельствуют о том, что они также могут рассматриваться в качестве источника получения медицинских препаратов.

С целью расширения сырьевой базы для производства лекарств, проведена работа с учетом специфики исследуемого сырья по выявлению оптимальных условий сбора, переработки и хранения органов северного оленя, их возможной стандартизации и унификации для упрощения способа.

Способ осуществляется следующим образом: сбор сырья производят после съемки шкур до нутровки непосредственно после убоя животного в течение 30-40 мин. Для поджелудочной железы предпочтительным временем является 20 мин. Орган после изъятия очищают от жира и прилегающих тканей и укладывают в лотки для накопления. Время, потраченное на очистку органа и его накопление в необходимом количестве перед замораживанием, не должно превышать 10-15 мин для поджелудочной, зобной, предстательной желез и селезенки, для слизистой желудка это время составляет 30 мин, для семенников, щитовидной железы и головного мозга - 40 мин (по 20 мин на очистку и накопление).

При замораживании лотки с органами помещают в морозильные камеры на 2-4,5 ч при минус 40^oC (преимущественно, 2,0-3,0 ч - для семенников, 3,0-3,5 ч - для слизистой желудка и 4,0-4,5 ч для головного мозга) либо в течение 6-12 ч пpи минус 20^oC.

По окончании замораживания сырье вынимают из морозильной камеры, упаковывают, маркируют и хранят в течение 6 мес при минус 15 - 20^oC, либо при 10^oC в течение 3 мес. без существенной потери биологически активных веществ, содержание которых контролировалось соответствующими известными методами.

Изменение внешнего вида, цвета и консистенции определяли на месте при изъятии желез и органов. Для проведения исследований на бактериальную обсемененность, содержание аминоаммиачного азота и биологически активных веществ, отобранные образцы упаковывали в стерильные бюксы, замораживали при -40^oC и в таком виде хранили до проведения исследований.

В табл. 1 представлены результаты исследования поджелудочной железы, в зависимости от времени изъятия после убоя животного (здесь и далее представлены данные 7-10 исследований).

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что сбор необходимо проводить не позднее 40 мин, предпочтительно 20 мин, после убоя животного.

После того, как было установлено предельно допустимое время сбора желез, потребовалось уточнить оптимальный срок их накопления после очистки. Результаты исследований зависимости качественных характеристик поджелудочной железы от времени ее накопления приведены в табл.2.

Как видно из результатов, изложенных в табл.2, при накоплении железы сильно загрязняются микроорганизмами. Содержание в них аминоаммиачного азота через 30 мин увеличивается. Значительно снижается содержание инсулина. Изменяется внешний вид, цвет и консистенция желез. Таким образом накопление сырья в течение более, чем 10-15 мин, до замораживания приводит к существенной потере находящихся в нем БАВ.

С целью предотвращения потери качественного сырья, его замораживали при следующих температурных режимах: при минус 20^oC и минус 40^oC, в течение соответственно 6-12 и 2,0-4,5 ч. Результаты изменения содержания БАВ в поджелудочной железе при замораживании в указанных условиях представлены в табл.3.

Из результатов, представленных в табл.3 видно, что замораживание сырья при температуре минус 40^oC, приводит к более интенсивному вымораживанию влаги, чем замораживание при температуре минус 20^oC. Существенных изменений в содержании биологически активных веществ, при пересчете результатов на абсолютно сухое вещество, обнаружено не было.

На основании этого можно сделать вывод об эффективности консервирования путем замораживания как при минус 20^oC, так и при минус 40^oC.

Поскольку убой северных оленей носит сезонный характер, особое внимание было уделено изучению свойств поджелудочной железы при длительном хранении.

В табл. 4 представлены результаты исследования содержания инсулина и протеолитических ферментов в зависимости от температуры и срока хранения.

Представленные результаты свидетельствуют о том, что хранение сырья при -10^oC приводит к потере активности только к концу 3 мес (преимущественно 2 мес) в то время как при -15 и -20^oC сырье можно хранить без потери активности 6 мес.

По схеме, отработанной в процессе изучения поджелудочной железы, проводили исследование оптимальных режимов предварительной обработки зобной (вилочковой) железы, предстательной и щитовидной желез, а также селезенки, семенников (слизистой оболочки желудка и головного мозга) северного оленя.

Важность исследования зобной железы была во многом предопределена тем обстоятельством, что у северного оленя размеры этого органа не уменьшаются до трехлетнего возраста, в том время как у молодняка крупного рогатого скота зобная железа инволюирует к концу первого года жизни.

При изучении условий сбора и первичной обработки зобной железы было установлено, что для очистки ее не требуется больших затрат времени, и в течение 10-15 мин, предшествующих замораживанию, происходит ее накопление в достаточном количестве.

Анализ результатов изменения содержания -1-тимозина в зобной железе северного оленя при ее замораживании показал, что замораживанию сырья при температуре минус 40^oC в течение 2,0-4,5 ч приводит к более интенсивному вымораживанию влаги и составляет в среднем 48,7% (контроль 55,5%), чем замораживание железы в течение 6-12 ч при минус 20^oC (в среднем 52,3%).

Существенных изменений в содержании -1-тимозина, при пересчете результатов на абсолютно сухое вещество, обнаружено не было, содержание -1-тимозина при минус 20^oC cоставляло в среднем 61,3 мкг/г, при -40^oC - 67,4 мкг/г (контроль 58,9 мкг/г).

Изучение изменений содержания -1-тимозина в зобной железе северного оленя, в зависимости от режима и срока хранения, показало, что при температуре минус 10^oC удается сохранить его качество в течение 3 мес, при этом содержании -1-тимозина колеблется в пределах 55,8-57,0 мкг/г.

Не происходит потери активности -1-тимозина (на уровне 55,8-56,7 мкг/г), когда зобная железа хранится в течение 6 мес при температуре минус 15 или минус 20^oC.

До настоящего времени совершенно не исследован вопрос об использовании в качестве сырьевого материала предстательной железы северного оленя.

При определении оптимальных сроков сбора и очистки предстательной железы северного оленя оценивался цвет, консистенция железы, содержание аминоаммиачного азота, а также концентрация 17-кетостероидов.

Было установлено, что 40 мин является предельным сроком для изъятия железы, поскольку содержание 17-кетостероидов при сохранении на исходном уровне к 40 мин (311,2 мкг/г, исходный - 316,4), к 60 мин составляло уже 267,4 мкг/г.

Изучение содержания тех же показателей в зависимости от времени накопления желез показало, что оптимальным режимом является 10-15 мин, поскольку 20-минутное накопление влечет за собой увеличение количества практически в 2 раза микробов, цвет железы приобретает красноватый оттенок, а содержание 17-кетостероидов снижается с 365,3 до 347,2 мкг/г.

Изучение влияния на предстательную железу изменение температурного режима замораживания продемонстрировало, что замораживание сырья в течение 2,0-4,5 ч при температуре минус 40^oC приводит к более интенсивному вымораживанию влаги, чем замораживание в течение 6-12 ч при температуре минус 20^oC.

Существенным изменений в содержании 17-кетостероидов обнаружено не было (392,5 мкг/г при минус 20^oC и 435,8 мкг/г при минус 40).

Поскольку убой северных оленей носит сезонный характер, изучению сохранности замороженных органов при разных температурах было уделено особое внимание.

В том числе изучение хранения замороженной предстательной железы в различных температурных режимах, подтвердило возможность хранения этого скоропортящегося сырья, как и поджелудочной железы, только до 3 мес. при минус 10^oC (активность 17-кетостероидов к концу 3 мес составляла 348,4 мкг/г, относительно исходной 366,9 мкг/г) поскольку уже в конце 4 мес. она падала до 289,7 мкг/г, при длительном существенном снижении к 6 мес. В течение этого срока, без потери активности 17-кетостероидов, предстательную железу можно хранить при минус 15-20^oC.

Важнейшим сырьевым источником в настоящее время считается селезенка, которая служит для получения широкого спектра лекарственных препаратов и ряда новейших иммуностимуляторов.

Использование селезенки северного оленя существенно увеличит перспективы получения лекарственных средств.

В связи с тем, что для очистки селезенки не требуется много затрат времени, накопление сырья перед замораживанием осуществляется достаточно быстро. Авторами было установлено, что в течение 15 мин практически полностью сохраняется внешний вид, цвет, консистенция органа и на практически стабильном уровне концентрации ДНКазы (в среднем 2,75 мкг/г).

Анализ результатов по изучению содержания ДНКазы в сырье, в зависимости от режима его замораживания, показал, что селезенка, замороженная при минус 40^oC, в течение 2,0-4,5 ч потеряла намного больше влаги, чем замороженная в течение 6-12 ч при минус 20^oC (cоответственно 75,8 и 77,3%). Существенных изменений в ДНКазы при указанных температурах обнаружено не было: при минус 20 содержание ДНКазы составляло в среднем 3,3 мкг/г, при минус 40-4,2 мкг/г).

Для определения оптимального режима и сроков хранения селезенки образцы были заложены при минус 10, минус 15, минус 20^oC. Полученные данные по исследованию содержания ДНКазы показали, что хранение селезенки при минус 10^o возможно до 3 мес (в первый месяц содержание ДНКазы составляло в среднем 2,64 мкг/г, в третьем месяце - 2,8 мкг/г, в то время как в четвертом месяце уже 2,0 мкг/г c последующим существенным снижением до 1,1 мкг/г в шестом месяце).

Хранение сырья при температуре минус 15 и минус 20^oC в течение всего периода исследования, т.е. 6 мес., проходит без потери качества сырья.

Не меньший интерес представляет вопрос об использовании семенников северного оленя. Сбор сырья производят после съемки шкуры до нутровки не позднее, чем через 40 мин после убоя животного, орган после изъятия помещают в лотке и проводят его накопление, у семенника обрезают семенной придаток и канатик и высушивают семенник. Исследования по определению содержания гиалуронидазы определило оптимальное время для накопления и сбора семенников, которое на каждом этапе не должно превышать 20 мин, консервирование сырья производили путем замораживания в морозильном шкафу в течении 2,0-3 ч, преимущественно 2,5 ч, при минус 40^oC.

При минус 20^oC замораживание проводится поштучно в течении 6-12 ч, преимущественно 8-12 ч. Образцы замороженного сырья при вышеуказанных температурах хранили при минус 10,15,20^oC с целью выявления оптимальных сроков и режимов хранения. Результаты исследований показали, что хранение семенников при минус 10^oC возможно в течение 3 мес; и в течение 6 мес при минус 15^oC, минус 20^oC - активность гиалуронидазы сохранялась практически на постоянном уровне (исходная, в среднем, 36,6, и 36,8 ед/г на шестом месяце хранения).

До настоящего времени остается неизученным вопрос об использовании в качестве сырьевого материала головного мозга северного оленя.

Головной мозг извлекают от оленей не позднее, чем через 40 мин после убоя животного, путем продольного или поперечного разруба головы и вскрытия твердой мозговой оболочки.

Изъятый мозг помещают на стол, отделяют большой мозг от ромбовидного и удаляют остатки твердой мозговой оболочки и других прилегающих тканей. Время очистки и накопления вместе не должно превысить 20 мин, во избежание потери его качественных характеристик.

Замораживание накопленного сырья установлено как наиболее оптимальное при минус 40^oC в течение предпочтительно 4-4,5 ч.

Если замораживание осуществляется поштучно, то, как показали исследования, можно его проводить и при температуре минус 20^oC в течение 8-12 ч.

Еще больший интерес представляет вопрос об использовании щитовидной железы северного оленя, который в данной работе был последним из исследуемых объектов.

Контрольные измерения трийодтиронина и тиронина в образцах щитовидной железы позволили установить оптимальные условия сбора, замораживание и хранение этого вида сырья.

В результате проведенных исследований было показано, что время, необходимое для накопления органа до его очистки и время до замораживания очищенных желез, не должно в сумме превышать 40 мин. Замораживание сырья возможно осуществлять как при минус 40^oC в течении 2-3 ч, преимущественно 2-2,5 ч, так им поштучно при минус 20^oC в течении 8-12 ч, преимущественно 6-12 ч).

Изучение изменений содержаний трийодтиронина и тироксина в щитовидной железе северного оленя в зависимости от режима и срока хранения показало, что при температуре минус 10^oC содержание этих метаболитов сохраняется на неизменном уровне до 3 мес, в то время как при минус 15^oC, минус 20^oC весь период исследования содержание трийодтиронина в среднем составило 59,5 мкг/г, а тироксина - до 1 мкг/г, в конце шестого месяца, относительно исходного составляло соответственно 62,7 и 90,5 мкг/г.

Наконец последним из исследованных объектов была слизистая оболочка желудка северного оленя.

Сбор слизистой оболочки от взрослых оленей производят после нутровки. Для этого отделяют сычуг от книжки и двенадцатиперстной кишки и промывают водой и укладывают снятую слизистую в лотки. В результате проведенных исследований было установлено, что для сохранения биологически активных веществ слизистой, время, потраченное на накопление до ее замораживания, не должно превышать 30 мин. Особенностью данного вида сырья можно считать и то обстоятельство, что время замораживания при минус 40^o составляет 3-3,5 ч, а при минус 20^oC - 6-10 ч.

По окончании замораживания, лотки с сырьем вынимают из морозильной камеры, вынимают сырье и упаковывают для хранения, которое возможно, как при минус 10^o до 3 мес., однако предпочтительной, как и для всех других видов сырья при минус 15, минус 20^oC в течение 6 меc.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИВОТНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, включающий изъятие семенников северного оленя после убоя животного, его очистку с последующим хранением, отличающийся тем, что в качестве сырья используют поджелудочную, вилочковую, предстательную и щитовидные железы, а также селезенку, слизистую оболочку желудка и головной мозг животного, после изъятия органа на этапе забеловки осуществляют его накопление, после очистки замораживают при - 20^oС в течение 6 - 12 ч либо при -40^oС в течение 2,0 - 4,5 ч с последующим хранением при -10^oС в течение 3 месяцев, либо в течение 6 месяцев при -15-20^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что время изъятия органа после убоя животного составляет для поджелудочной железы не более 20 мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что время накопления органов до замораживания составляет для поджелудочной вилочковой и предстательной желез 10 - 15 мин, для слизистой желудка - 30 мин, для головного мозга, шитовидной железы и семенников - не более 40 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3