УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ И КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕПТИДНОГО КОМПЛЕКСА, ВЫДЕЛЕННОГО ИЗ ЭПИДЕРМАЛЬНОЙ СЛИЗИ АФРИКАНСКОГО СОМА CLARIAS GARIEPINUS Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 544.032.2

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ И КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕПТИДНОГО КОМПЛЕКСА, ВЫДЕЛЕННОГО ИЗ ЭПИДЕРМАЛЬНОЙ СЛИЗИ АФРИКАНСКОГО СОМА CLARIAS GARIEPINUS

©2022 Л. А. Перькова1, Е. В. Грехнёва2

студент 4 курса e-mail: lud.perkova @ yandex. ru 2кандидат химических наук e-mail: [email protected]

Курский государственный университет

В работе обсуждаются вопросы, связанные с возможностью и качественными характеристиками процесса выделения пептидных комплексов направленного действия из эпидермальной слизи африканского клариевого сома. Как правило, недостаточно просто выделить пептиды, нужно это сделать с минимальными потерями и с высокой степенью чистоты полученного продукта. Такие параметры мы можем достичь с помощью определенных физико-химических подходов.

Ключевые слова: пептидные комплексы, уксуснокислая экстракция, выделение, качественные и количественные характеристики, физико-химические методы.

IMPROVEMENT OF THE QUALITATIVE AND QUANTITATIVE CHARACTERISTICS OF THE PEPTIDE COMPLEX ISOLATED FROM THE EPIDERMAL MUCUS OF THE AFRICAN CATFISH CLARIAS GARIEPINUS

© 2022 L. A. Perkova1, E. V. Grekhnyova2

14-th year student of the specialty 04.03.01 Organic and Bioorganic Chemistry

e-mail: lud.perkova @ yandex. ru

2Candidate of Chemical Science, Senior Lecturer of Chemistry Department e-mail: grekhnyovaev @ yandex. ru

Kursk State University

The paper discusses issues related to the possibility and qualitative characteristics of the process of isolation of directional peptide complexes from the epidermal mucus of the African clariid catfish. As a rule, it is not enough just to isolate peptides, it is necessary to do it with minimal losses and with a high degree of purity of the resulting product. Such parameters we can achieve with the help of certain physicochemical approaches.

Keywords: peptide complexes, acetic acid extraction, isolation, qualitative and quantitative characteristics, physicochemical methods.

Разработка и введение в повсеместное использование лекарственных средств пептидного происхождения стали активно развиваться в последнее десятилетие. Пептидные препараты синтезируются и выделяются из огромного многообразия биологического материала. Актуальной темой в сфере развития органической химии,

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

является получение низкомолекулярных пептидов направленного действия, то есть пептидов, обладающих способностью проявлять определенную биологическую активность. Такая активность может проявляться в иммуномоделирующем действии, нейропротекторном, стимулирующем, регуляторном и ряде других.

Существует несколько способов получения низкомолекулярных пептидов, один из них - это синтез из аминокислот, который является не самым дешевым средством получения пептидов направленного действия. В данный момент набирает популярность выделение пептидов из биологического материала растений или животных. В нашем исследовании мы выбрали биологический материал животного происхождения, а именно кожный секрет африканского сома Ciarías gariepinus. Он был выбран по ряду следующих особенностей: способность выполнять защитную механическую и биологическую функции, дешевизна ресурса. Но нас в этом биологическом объекте заинтересовала не только дешевизна, но и относительная простота в выделении низкомолекулярных пептидов. Непосредственно само выделение заключается в гомогенизировании объекта уксуснокислой экстракцией, очистке активированным углем, осаждении пептидной фракции с дальнейшим высушиванием. Полный цикл выделения пептидного комплекса занимает около 5-6 дней с максимальной долей выхода 1,5-3%. Доля выхода продукта и его качество зависят от физико-механических способов, используемых в процессе выделения и высушивания пептидного комплекса.

Первый этап - уксуснокислую экстракцию - следует проводить исключительно на ультразвуковом диспергаторе, в противном случае получить однородный раствор слизи в уксусной кислоте для полного экстрагирования не удастся. Мощность при этом варьируется в зависимости от плотности биологического образца, мы проводили гомогенизацию при мощности 27 кГц.

Далее следует не менее важный этап - очистка от мешающих примесей активированным углем. Была замечена прямо пропорциональная зависимость от времени нахождения активированного угля в уксуснокислом экстракте слизи: чем дольше находится активированный уголь в растворе, тем чище становится экстракт.

После этапа осаждения полученную фракцию пептидов перед высушиванием ацетоном подвергли центрифугированию при 10 тыс./10 мин. Оборотах; полученный пептидный комплекс был слишком вязкий и непригодный для дальнейшей сушки, так как на фильтре Шота образовались комки, внутри которых задерживалась остаточная вода, что дало бы некачественный продукт. Но если количество оборотов сократить до 7 тыс./10 мин., то полученная фракция будет иметь менее вязкую консистенцию и в дальнейшем при сушке на фильтре Шота будет пропускать через себя достаточно ацетона для полного удаления воды. Так, методом подбора мы выяснили, что от количества оборотов в процессе центрифугирования зависит полнота высушивания пептидного комплекса. При дальнейшей сушке на фильтре Шота на качество получаемого продукта, а именно однородность, влияет процесс гомогенизации полученной фракции, который заключается в постоянном перетирании и перемешивании комплекса. Чем больше мы увеличиваем площадь соприкосновения пептидной фракции с ацетоном, тем меньше в ней будет влаги и тем дольше будет срок годности продукта.

Увеличение качественных характеристик выделяемого комплекса не единственная наша задача, также мы затронули количественную характеристику проанализировав зависимость способа высушивания пептидной фракции и пришли к такому выводу, что при предварительном центрифугировании происходят существенные потери продукта при переливании раствора пептидного комплекса в центрифужные пробирки и из центрифужных пробирок в фильтр Шота. По примерным подсчетам, потери составляют 1/3 из получаемого объема, но, если

Auditorium. Электронный научный журнал Курского государственного университета. 2022. № 4 (36)

Перькова Л. АГрехнёва Е. В.

Улучшение качественных и количественных характеристик пептидного комплекса, выделенного из эпидермальной слизи африканского сома Clarias gariepinus

после этапа осаждения пептидов перейти к фильтрации и сушке, мы добьёмся максимально возможного выхода продукта, который составит 3%. Данный метод имеет как преимущества, так и недостатки. Если центрифугирование с дальнейшим высушиванием пептидного комплекса занимало у нас около полутора часов, то на фильтрацию вместе с высушиванием мы тратили около 3-4 часов.

После высушивания продукты помещались в герметично закрытую емкость и хранились в морозильной камере. В процессе хранения пептидных комплексов, высушенных при достаточно однородной гомогенизации, ухудшение качества замечено не было, в отличие от пептидных комплексов, которые были недостаточно гомогенизированы в процессе высушивания ацетоном: они в процессе хранения изменили свою окраску на более темную, следовательно, можно предположить об ухудшении качественных характеристик.

Библиографический список

1. Дудков, А. В. Пептидная регуляция каспаза-зависимого апоптоза при клеточном старении / А. В. Дудков // Соврем. пробл. науки и образ. -2019. - №2. -С. 1-11.

2. Ильницкий, А. Н. Пептидные и не пептидные биорегуляторы в коррекции и профилактике возрастных патологий / А. Н. Ильницкий, К. И. Прощаев, Н. М. Позднякова // АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии». - 2018. - С. 15.

3. Меркулова, Н. Л. Хромато-масс-спектрометрическое исследование пептидов кожного секрета бесчешуйчатого вида рыб / Н. Л. Меркулова, Е. В. Грехнева, С. В. Чуйкова, В. Н. Малышев // Актуальные вопросы биологической физики и химии. - 2020. - Том 5. - № 3. - С. 461-467.

4. Патент № 1 218 521 Советский Союз, МПК A61K 35/55(2006.01), A61K 38/32(2006.01). Способ получения полипептидов: № 2942205/14, заявл. 16.06.1980, опубликовано 30.06.1994 / В .Г. Морозов, В. Х. Хавинсон: ил.

5. Хавинсон, В. Х. Лекарственные пептидные препараты: прошлое, настоящее, будущее / В. Х. Хавинсон // АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН». - 2020. - 98(3).