Биопрепараты из природного северного сырья как средства коррекции экологического неблагополучия

здоровья людей в условиях экологического неблагополучия среды обитания вследствие хозяйственной деятельности (особенно в тех группах населения, которые живут и работают в экстремальных условиях) необходимо искать принципиально новые нетрадиционные пути [4]. Одним из них может быть создание биопрепаратов, активным веществом которых являются биоактивные вещества (БАВ) регуляторного, адаптогенного, иммуномодуляторно-го, защитного, детоксикационного действия, выделяемые из тканей растений и животных, произрастающих/обитающих в условиях экстремального климата.

Известно, что ткани организмов Севера содержат в 1,5 ^ 2,5 раза больше БАВ вышеуказанных биоактивных групп, по сравнению с аналогичными видами из средней полосы России, а главное – это их в 3-5 раз бóльшее структурное разнообразие (изомеры, гомологи, производные по степени окисленности и т. д.) [4]. Это позволяет этим организмам выживать в экстремальных условиях природной и техногенной среды. Вместе с тем при интактном (комплексном) выделении, либо образовании в процессе обработки биосырья они могут выступить в качестве активного вещества биопрепаратов соответствующего направления действия, причём широкое структурное разнообразие этих БАВ в биопрепаратах позволяет избежать негативных побочных эффектов, характерных для монокомпонентных химиофар-мацевтических препаратов.

По-видимому, наибольший интерес для решения задач сохранения здоровья населения в условиях неблагополучной экологической обстановки могут представлять биопрепараты детоксикационного действия. К ним относится биопрепарат «Ягель» [3, 7], сырьём для получения которого являются слоевища лишайников рода Cladina. БАД «Ягель» производится по биотехнологии обработки слоевищ лищай-ников диоксидом углерода в сверхкритическом состоянии (t=+32°С, давление 75 атмосфер; рис. 1). Основное активное вещество – лишайниковые амино-β-олигосахариды, образующиеся в технологическом процессе обработки биосырья из лишайниковых амино-β-полисахаридов в среде сверхкритического диоксида углерода в присутствии малых количеств воды. Благодаря своим небольшим размерам и бифильному строению амино-β-олигосахариды хорошо всасываются из кишечника в кровь, проникают через клеточные мембраны, с помощью амино-, гидроксильных и других функциональных групп, хорошо связывают различного рода эндо- и экзотоксиче-ские соединения, в том числе эндотоксины малой и средней молекулярной массы, образующиеся при воспалительных процессах и токсикозах любой этиологии, токсины, образующихся при химиотерапии, алкогольные токсины, а также экзотоксины: катионы тяжелых металлов, радионуклиды, органические канцерогены и т.д. (рис. 2).

Рис. 1. Фазовая диаграмма диоксида углерода

Приём препарата «Ягель» нормализует уровень сахара в крови у больных сахарным диабетом II типа и β-холестерина у страдающих атеросклерозом. Показано, что лишайниковые амино-β-олигосахариды, модифицируя структуры гликокаликса клеточных мембран, активируют системы трансмембранного переноса глюкозы в клетку, увеличивая при этом интенсивность клеточного дыхания и митохондриальную активность в мышечных клетках и в β-клетках панкреаса. Это вызывает стимуляцию секреции инсулина в 1,4-1,6 раза при инкубации β-клеток при повышенных уровнях глюкозы в течение 3-4 недель. По-видимому, этот механизм – причина достоверно регистрируемых нормализации уровня сахара в крови, повышения качества жизни (уровня физической и умственной работоспособности, уменьшения утомляемости и т.д.) больных сахарным диабетом после 20-30 дневного курса приёма препарата «Ягель». По эффективности детоксикационного эффекта и способности коррегировать метаболические нарушения не имеет аналогов, благодаря оригинальной биотехнологии получения.

Рис. 2. Строение комплексов лишайниковых амино- β -олигосахаридов со связанными ими токсичными карбонильными соединениями и катионами тяжелых металлов

Антитромбиновая активность препарата «Ягель» показана в Гематологическом научном центре РАМН (г. Москва). Наряду с выявленной антиатерогенной активностью это позволяет рекомендовать препарат «Ягель» в целях профилактики и купирования последствий тяжелейших сосудистых патологий, включая инсульты и инфаркты. С его помощью стимулируется процесс кроветворения, нормализуются процессы свёртывания крови, повышается физическая и умственная работоспособность, устойчивость человека к стрессам. Приём препарата способствует активному долголетию за счёт содержания в нём фолиевой кислоты и витамина В 12 . В 2008 г. получено регистрационное удостоверение Роспотребнадзора РФ 2008 г., разрешающее его производство и применение на территории России. Этот препарат способен связывать вещества запаха (весьма перспективно при применении в парфюмерной и косметической промышленности), целый ряд гетероциклических ароматических и серосодержащих соединений, в том числе кишечные токсины (перспективно в целях создания препаратов для дезинтоксикации при пищевых отравлениях).

Детоксикация внутренних сред организма человека, безусловно, должна проходить на фоне физиологически сбалансированной работы иммунной системы. В качестве вспомогательных иммуностимулирующих биопрепаратов может быть использована серия препаратов на основе БАВ из пантов северного оленя и шести других видов растений и эндокринных органов аборигенных видов животных («Эпсорин»

[2, 10]; «Роксирин» [5]) иммуномодуляторно-го, адаптогеннного, радиопротекторного действия. В экстракте пантов северного оленя «Эпсорин» содержится сбалансированный набор всех 20 свободных аминокислот, в 2,2-2,8 раза больше, чем в аналогичных экстрактах пантов пятнистого и благородного оленей (табл. 1).

Таблица 1. Аминокислотный состав пантов разных видов оленей (в отн.ед)

По химическому составу «Эпсорин» представляет 50%-ную водно-этанольную смесь, содержащую в сухом остатке фосфолипиды (не менее 15 фракций), свободные аминокислоты (не менее 19 фракций), эфиры ненасыщенных жирных кислот (не менее 12 фракций), макро- и микроэлементы (Fe, Мn, Мg, Со, Zn, Сu, Ca, F, I), сбалансированный набор жиро- и водорастворимых витаминов (потребность организма человека при потреблении 6 мл в сутки) и другие соединения, в том числе внутриклеточные регуляторы действия многих гормонов и пептидов, нормализующих реактивность иммунной системы. «Эпсорин» (экстракт из пантов северного оленя; получен с использованием стадий ультра- и нанофильтрации и низкотемпературного фракционирования при –42÷–480С) – эффективное лекарственное средство для купирования астенических состояний различного генеза, в постоперационном периоде, при неврастении, неврозах, слабости сердечной мышцы, гипотонии; он обладает иммуномодулирующим и ра-диопротекторным действием [1], повышает физическую и умственную работоспособность.

«Эпсорин» рекомендован к применению в практике спортивной медицины для повышения адаптации к интенсивным физическим нагрузкам, повышения физической работоспособности, ускорения восстановления, профилактики перетренированности, астенических состояниях и в качестве стресс-регулирую-щего средства; препарат не вызывает аллергических реакций. Показана его высокая эффективность как иммуномодулятора при лечении заболеваний, в патогенезе которых есть аутоиммунная стадия: острых и хронических вирусных гепатитах (в период выраженной активности) «В» и «С» [10], хронических обструктивных бронхитах [14], при лечении туберкулеза легких [6]. При операционных вмешательствах применение «Эпсорина» в пред- и постоперационные периоды приводило к ускорению заживления раневых поверхностей, к резкому уменьшению вероятности образования грубых швов и спаек, к улучшению состояний больных в процессе операций и в постоперационный период, в итоге - к повышению успешности операций на 30-60% [16].

В 1998 г. разработана лекарственная форма «Эпсорин в сахарном сиропе» [13], который показал высокую эффективность в педиатрии и в спортивной медицине. При лечении дисбактериозов толстой кишки у детей 5-7 лет почти в 10 раз увеличилось содержание лактобактерий и нормальных эшерихий; ни у кого из детей после применения данного биопрепарата не было выявлено кишечных палочек с измененными свойствами и условнопатогенных энтеробактерий. При приеме «Эп-сорина в сахарном сиропе» спортсменами в тренировочном цикле объем выполненной работы возрастает почти в 2 раза. Вместе с тем, биопрепарат «Эпсорин» имеет противопоказание – артериальную гипертонию. Поэтому был разработан комплексный препарат «Рокси-рин», в котором активные вещества не только животного (панты северного оленя, струя кабарги, желчь бурого медведя), но и растительного (полынь якутская, якутские экоформы родиолы розовой, рододендрона золотистого, солодки уральской) происхождения подбирались по принципу дополнительности действия на основные регуляторные и метаболические системы [5]. Являясь аналогом «Эпсорина», он отличается более разнообразным составом биологически и иммунологически активных веществ, поэтому «Роксирин» обладает не только биостимулирующей, антистрессовой, тонизирующей, гонадотропно-стимулирующей активностью, но и ещё более выраженным иммуномодулирующим, противовоспалительным, антидотным, радиозащитным и противоаллергическим действием, нормализует артериальное давление; дает хорошие клинические эффекты при лечении астенических состояний различной природы, половых расстройств, синдрома похмелья, вирусных гепатитов, заболеваний желудочно-кишечного тракта, органов дыхания и других патологий, связанных с нарушениями функционирования иммунной системы или гормональной регуляции. Результаты исследований показывают высокую профилактическую эффективность биопрепаратов пантовой серии в отношении болезней стресса, особенно «Роксирина», отличающегося более разнообразным комплексом БАВ (снижение общей заболеваемости почти в 3 раза).

Рис. 3. Свойства дигидрокверцетина

Кроме серии пантовых препаратов как иммуномодулирующих и адаптогенных, следует отметить важность применения препаратов на основе дигидрокверцетина (ДКВ), выполняющего ряд важных физиологических и биохимических функций, прежде всего антиоксидантной защиты. Антирадикальная активность ДКВ проявляется уже при концентрациях 3,3 ^ 0,3 мкмоль/л при полном отсутствии мутагенной активности для человека. По оценкам специалистов, системное профилактическое введение ДКВ в продукты питания (пищу, напитки) в пределах минимальных доз 1-10 мкг/кг веса тела/сутки в течение года позволяет продлить жизнь человека на 20-25 лет. Ввиду исключительно важных свойств ДКВ рекомендовано вводить его в рацион питания населения тех регионов или профессиональных групп, которые подвергаются высоким дозам электромагнитного излучения, радиации, вирусному воздействию или физическим перегрузкам с целью повышения в десятки и сотни раз физиологической устойчивости по предельным нагрузкам и срокам.

Нами разработана механохимическая биотехнология получения ДКВ из отходов лесозаготовки и лесопереработки лиственницы, отличающаяся экологичностью, энерго и ре-сурсомалозатратностью, технологической простотой и высокой эффективностью, что позволяет снизить себестоимость ДКВ почти в 10 раз, соответственно резко расширить области и масштабы использования ДКВ в практике (рис. 3) [8].

Выводы: совместное применение препаратов детоксикационного (например, «Ягель») и иммуномодуляторного (например, препараты «Эпсорин», «Роксирин» и ДКВ) действия позволяет организму человека наиболее эффективно противостоять не только изменяющимся условиям окружающей среды (экзогенные воздействия), но и нормализовать и поддерживать физиолого-биохимические параметры внутренних сред организма при образовании эндотоксикантов.