Хитин и его дезацетилированное производное – хитозан широко используются в производстве как биологически активных добавок (БАД) так и фармацевтических препаратов. Однако в последние годы отмечена тенденция увеличения спроса на низкомолекулярные продукты расщепления этих аминополисахаридов, обладающих расширенным спектром терапевтической активности в сравнении с хитином и хитозаном.
Хитоолигосахариды получают как химическими, так и биохимическими методами. Ферментативный способ в отличие от кислотного гидролиза позволяет проводить процесс в контролируемых условиях и получать продукты с воспроизводимыми характеристиками. Поскольку стоимость хитиназ высока, то актуальным является поиск альтернативных ферментных препаратов с неспецифической активностью для получения хитоолигомеров. К таковым относятся ряд гидролаз: лизоцим, целлюлазы и протеазы.
Целью настоящего исследования является получение БАД, содержащей хитоолигомеры.
Результаты проведенных экспериментов свидетельствуют о низкой степени гидролиза хитина пепсином, трипсином, химотрипсином, протосубтилином, целловиридином, лизоцимом и панкреатином, не превышающей 5 %. Полагая, что это может быть обусловлено высокой кристалличностью аминополисахарида, в качестве агента, способствующего аморфизации его надмолекулярной структуры, использовали 18 %-й раствор NaOH при температуре 18–20 ºС. По данным ИК-спектроскопических исследований такая модификация способствовала снижению упорядоченности хитина. Его молекулярная масса, определенная методом вискозиметрии, при этом уменьшалась более чем на 20 %.
Предварительная щелочная обработка хитина способствовала увеличению степени его гидролизуемости ферментными препаратами в 3-5 раз. Наибольшее содержание редуцирующих веществ (более 18 %) в растворе достигалось при использовании лизоцима. Однако средняя степень полимеризации образующихся водорастворимых продуктов не превышала 2. Поскольку более востребованы хитоолигосахариды с большей степенью полимеризации, то из рассмотренных ферментов, предпочтение было отдано панкреатину.
Характеристику продуктов гидролиза хитина проводили после их предварительного разделения на водорастворимую и водонерастворимую фракции.
Растворимые в воде продукты исследовали с использованием методов гель-хроматографии и хроматографии на бумаге. В составе гидролизата обнаружены олигомеры со степенью полимеризации от 2 до 18, а также мономерные соединения.
Водонерастворимый продукт ферментолиза – хитин – по данным метода вискозиметрии характеризовался меньшей молекулярной массой по сравнению с таковой активированного хитина (уменьшение в 4,5 раза). При этом по данным ИК-спектроскопии происходит также снижение степени упорядоченности и степени ацетилирования полисахарида.
Таким образом, в результате двухступенчатой обработки хитина – щелочного активирования и последующего ферментолиза с использованием панкреатина – возможно получение многокомпонентного продукта, включающего как водорастворимые (моно- и хитоолигомеры), так и нерастворимые в воде (низкомолекулярный хитин) соединения. Оценка его функционально-физиологических свойств по ряду показателей (водоудерживающей и жиросвязывающей способности, сорбции холевой кислоты, ионов свинца, кадмия и фенола) свидетельствует о том, что он может быть отнесен к энтеросорбентам. Продукты деструкции хитина обладают также антиоксидантной, антибактериальной активностями и могут быть рекомендованы к использованию как биологически активная добавка.
Источник: Продукты частичной деструкции хитина – многокомпонентная биологически активная добавка / Черно Н.К., Озолина С.А., Гураль Л.С. // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика: тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції (Дніпропетровськ, 11 – 13 листопада 2008 р.) – Дніпропетровськ, 2008. – С. 63-64.