способ получения биологически активного продукта из сырья пантового оленеводства

Формула изобретения

Способ получения биологически активного продукта из сырья пантового оленеводства, включающий измельчение сырья, его экстракцию этиловым спиртом и подкисление экстракта уксусной кислотой, отличающийся тем, что в качестве сырья используют консервированные хвосты, а измельчение проводят до частиц 150-400 мкм, при этом экстракцию осуществляют при комнатной температуре вначале 70%-ным этиловым спиртом в течение 72 ч при соотношении спирт:сырье 6:1, затем 60%-ным спиртом в течение 48 ч при соотношении спирт:сырье 4:1, и далее 50%-ным спиртом в течение 24 ч при соотношении спирт:сырье 2:1, с последующим объединением экстрактов, подкислением до рН 4,7, вымораживанием при температуре минус 15-20С и фильтрованием целевого продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке оленеводческой продукции, в частности к способу получения биологически активного экстракта из консервированных хвостов пантовых оленей.

Известен способ получения биологически активного вещества (велкорнина) путем многократного экстрагирования измельченных пантов подкисленным этиловым спиртом при температуре его кипения (см. патент РФ 2008906, МКИ А 61 К 35/32).

Однако высокая концентрация этилового спирта и температура (70-75^oС) способствуют денатурированию большой части белков, а в том числе и белковой части гормонов и ферментов, снижая биологическую активность экстракта.

Известен способ получения биологически активного препарата (рантарина), включающий экстракцию пантов северного оленя 40%-ным раствором этилового спирта. Недостатком данного способа является то, что низкое содержание этилового спирта не обеспечивает полной экстракции липидной фракции (а.с. 355830; А 61 К 17/00).

Известен способ получения биологически активного вещества (пантокрина) путем измельчения (до величины частиц 0,5-2 мм) и экстракции пантов (марала, изюбра, оленя пятнистого) после удаления кожного покрова 50%-ной уксусной кислотой в течение 6 суток (см. В.Н.Иванов, М.П.Сошнянина, Панты и пантокрин, Чита, 1991 - прототип).

Однако, как следует из многочисленных исследований (см. кн. Пантовое оленеводство, В. Н. Егерь, Н.Г.Деев, М.: Колос, 1994, с.34, кн. Пантокрин, Сборник научных трудов, Горно-Алтайск, 1969, с.27), из панта при его экстракции подкисленным спиртом в раствор переходит лишь 3% его массы. Таким образом, известные методы экстрагирования пантов не обеспечивают полного выделения ценных веществ.

Хвосты пантовых оленей как ценный продукт пантового оленеводства характеризуется наличием в хвостовой железе биологически активных веществ.

Необходима разработка способа получения биологически активного вещества, позволяющего рационально использовать побочный продукт пантового оленеводства (хвосты) и интенсифицировать процесс.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения биологически активного вещества из сырья пантового оленеводства, включающем измельчение сырья, его экстракцию этиловым спиртом и подкисление экстракта уксусной кислотой в качестве сырья используют консервированные хвосты, а измельчение проводят до частиц 150-400 мкм, при этом хвосты экстрагируют вначале 70%-ным этиловым спиртом в течение 72 часов при соотношении спирт: сырье 6:1, далее экстракт сливают, а оставшуюся массу заливают 60%-ным спиртом на 48 часов при соотношении спирт:сырье 4:1, на третьем этапе оставшуюся после удаления экстракта массу заливают 50% этиловым спиртом в соотношении спирт: сырье 2:1 и экстрагируют 24 часа. После чего экстракты со всех трех этапов объединяют и подкисляют уксусной кислотой до рН 4,7, вымораживают при температуре минус 15-20^oС и фильтруют.

Сущность способа заключается в том, что хвостовые железы по своей структуре представляют зернистую, нежную массу, поэтому воздействие этиловым спиртом высокой концентрации, а тем более при высоких температурах, отрицательно сказывается на эффективности конечного продукта. В то же время низкая концентрация этилового спирта при экстрагировании также не обеспечивает высокого качества даже при длительном воздействии.

Было исследовано влияние факторов концентрации этилового спирта, время экстракции и соотношение компонентов. Так, при экстракции 90%-ным, 80%-ным, 70%-ным, 60%-ным спиртом сначала в течение 24 (все четыре концентрации), далее 48, 72, 96 часов (также все четыре концентрации этилового спирта на каждую длительность) наиболее оптимальным по показателю отсутствия денатурированных белков и эффективности конечного продукта оказался режим экстракции 70%-ным этиловым спиртом в течение 72 часов. Опыт проводился при соотношении спирт: сырье 3:1. Исследования по выявлению оптимального соотношения при экстракции 70%-ным спиртом в течение 72 часов показало, что оптимальным соотношением компонентов пои данном режиме является 6:1. Опираясь на то, что сырье (жом) после первого этапа экстракции стало наиболее подготовленным, а точнее более уязвимым, в последующем эксперименте были испытаны по той же схеме более низкие концентрации этилового спирта, а именно 70, 60, 50%-ные при 24, 43, 72 часах длительности (при каждой концентрации). Опыты проводились при соотношении спирт:сырье 4:1. Оптимальным оказался режим экстракции 60%-ным спиртом в течении 48 часов. При выявлении оптимального соотношения компонентов спирт: сырье в режиме экстракции 60%-ным спиртом в течение 48 часов исследовались 2: 1, 3:1, 4:1, 5:1. Оптимальным оказалось соотношение спирт:сырье 4:1. Третий этап экстракции, обоснованный по той же схеме - снижение концентрации спирта при снижении времени экстракции и соотношения спирт: сырье, характеризовался следующим режимом: экстракция 50%-ным спиртом в течение 24 часов при соотношении спирт:сырье 2:1. Подкисление объединенного со всех трех этапов экстракта до рН 4,7 обеспечило в дальнейшем выпадение длинноциклических белковых молекул в осадок при вымораживании. Граничные значения температур, при которых проводилось вымораживание (-15 - -20^oС), обусловлены тем, что при температурах выше -15^oС процесс выпадения белков более длительный, а ниже -20^oС происходит кристаллизация связанной воды, что в дальнейшем снижает активность препарата. Измельчение хвостов до частиц свыше 400 мкм резко снижало качество готового экстракта, которое стабилизировалось при экстрагировании сырья с величиной частиц 150-170 мкм. Поэтому за оптимальный принят размол сырья до частиц 150-400 мкм.

Пример. Хвосты после консервирования измельчают первоначально в костедробилке, затем в криогенной шаровой мельнице конструкции ИТК "ФТИНТ", с использованием которой в процессе размола не происходит нагревание продукта, что также способствует сохранению биологически активных веществ. Хвосты размалывали в порошок до частиц 150-400 мкм (150 мкм - 60%, 400 мкм - 12%, от 150 до 400 мкм - остальное). Величина таких частиц способствовала созданию большей поверхности взаимодействия продукта с экстрагирующим веществом (водным раствором этилового спирта), а следовательно, полному и более быстрому их извлечению. Экстрагирование проводили по следующей схеме: на первом этапе измельченное сырье заливали 70%-ным водным раствором этилового спирта в соотношении спирт: сырье 6:1 и настаивали в течение 72 часов. На втором этапе экстракт сливали, а оставшуюся массу (жом) повторно заливали 60%-ным водным раствором этилового спирта в соотношении спирт:сырье 4:1 и настаивали в течение 48 часов. На третьем этапе после слива экстракта оставшуюся массу заливали третий раз 50%-ным водным раствором этилового спирта при соотношении спирт:сырье 2:1 и настаивали в течение 24 часов. Все три экстракта объединяли и подкисляли уксусной кислотой до рН 4,7. Все три этапа экстрагирования проводили при 22^oС, а вымораживание - при -18^oС в течение 3 суток. Биологический состав порошка из хвостовых желез и из пантов марала представлен в таблицах 1, 2.

Биохимический состав порошка из хвостов и пантов маралов показывает, что значительных отличий практически нет. В хвостовых железах больше жира, меньше фосфолипидов. Содержание общего азота в хвостовой железе 5,6 на 100 г, в пантах 7,9 г. Аминокислотный состав экстракта, приготовленный из хвостовых желез заявленным способом и по прототипу, в сравнении с экстрактом из пантов представлен в таблице 3.

В опыте было изучено влияние экстракта по заявленному способу из хвостов пантовых оленей и пантокрина на иммобилизационный стресс. С этой целью было взято четыре группы белых мышей по 10 в каждой с массой тела 19-20 г. Первой группе мышей вводили экстракт из хвостов пантовых оленей в дозе 1,5 мл/кг, второй - соответственно в аналогичной дозе пантокрин, третью и четвертую группы подвергали интактному и стрессированному контролю. Препараты вводили в течение 6 дней. Иммобилизационный стресс вызывали подвешиванием животных за шейную складку на 18 часов. После этого подопытных лабораторных животных снимали и через 15 минут у них изучали ориентировочно-исследовательское поведение в открытом поле. При эмоциональной реакции по Броди (1953) оценивалась реакция со стороны лабораторных животных на 4 вида воздействия - захват в клетке, в которой постоянно живет мышь, захват в руки после помещения животного на плоскую поверхность, реакция на приближение пинцета, реакция на толчок пинцетом. Дополнительно при этих манипуляциях регистрировали дефекацию с мочеиспусканием, писк и мышечное напряжение. Каждая реакция оценивалась по 4-балльной системе, затем их суммировали, давая общую оценку эмоциональной реакции. Подсчитывали количество лейкоцитов в периферической крови. После этого животных подвергли убою, определяли вес надпочечников, селезенки, тимуса с последующим расчетом весовых коэффициентов органов на 20 г массы тела по методу Добрякова (1976), подсчитывали в банках проявления стресса у лабораторных животных.

Экспериментальная установка "открытое поле" представляла собой камеру размером 606030 см из оргстекла. Камера разделена на 24 квадрата, в каждом из которых имелось отверстие диаметром 3 см. На высоте 1 м располагали лампочку освещения мощностью 100 Вт. Каждую мышь помещали в один из углов камеры, а ориентировочно-поведенческие реакции оценивали в течение 2 минут по следующим показателям: количество пересеченных квадратов, количество заглядываний в отверстия, количество вставаний на задние лапки, количество умываний (груминг), количество дефекаций. Рассчитывали коэффициент г/о, представляющий соотношение горизонтальной активности и заглядывания в отверстия. Результаты исследований приведены в таблицах 4 и 5. Из приведенных данных можно заключить, что экстракт из хвостов пантовых оленей не уступает, а по отдельным показателям даже превосходит препарат пантокрин по антистрессорному действию, нормализуя активно поведенческие и соматические показатели стрессированных лабораторных животных. В другом опыте оценку антистрессовых, адаптогенных свойств препарата из хвостовых желез в сравнении с пантокрином определяли по времени интенсивной мышечной работы по методике плавания путем регистрации спонтанного времени плавания испытуемых животных до полного утопления (до момента гибели). В опыт было взято три группы мышей по 15 животных в каждой весом 18-20 г. Первой группе лабораторных животных вводили экстракт из хвостов пантовых оленей в дозе 1,5 мм/кг, второй - соответственно пантокрин в течение 5 дней до испытания. Группе контрольных животных вводили дисстилированную воду. Полученные результаты показали, что среднее время от начала эксперимента до полной утопляемости в опытных группах было в 4 раза выше, чем в контрольной. Оба лекарственных средства повышают адаптогенные свойства животных, причем экстракт из хвостов пантовых оленей не уступал пантокрину.

Для изучения стимулирующего действия препаратов использовали тест, основанный на изменении уровня артериального давления у кроликов в остром опыте (ТУФ 204755). Препарат (экстракт) из хвостовых желез вызывает снижение кровяного давления у всех трех использованных животных на следующие величины 23,8; 28,5; 26,1%. Следовательно, препарат обладает гипотензивным действием.

Таким образом, использование заявленного способа получения биологически активного вещества из хвостов позволило получить лекарственное средство, близкое по стимулирующему действию с пантокрином, что позволяет расширить арсенал средств, обладающих биологической активностью, и более полно и рационально использовать продукцию пантового оленеводства.