L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА СПИРУЛИНЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ХРОМ
| Название | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕПАРАТА СПИРУЛИНЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ХРОМ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Мосулишвили Лигури Михайлович, Белокобыльский Алим Иванович, Киркесали Елена Ивановна, Фронтасьева М.В., Павлов С.С. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2230560 |
| Дата регистрации | 20.06.2004 |
| Правообладатель | Объединенный институт ядерных исследований |
Описание изобретения
Изобретение относится к области получения препарата биомассы спирулины. Предложен оптимальный способ культивации биомассы спирулины (Spirulina platensis) в присутствии органического соединения трехвалентного хрома, при котором хром интенсивно и эндогенно включается в органические молекулы спирулины при сохранении естественного состояния и белкового состава биомассы. Суспензия готовится из пятидневной культуры спирулины, которая подвергается предварительной гомогенизации, способствующей частичному укорочению нитей спирулины и в дальнейшем - ускорению и стимуляции ее роста, а также интенсивному эндогенному включению хрома в биокомплексы клеток. Способ позволяет получить хромсодержащую биомассу спирулины с такими качественными характеристиками, пригодную для производства диетических и лечебно-профилактических препаратов. 2 ил.
Изобретение относится к способам получения биологически активных препаратов на основе биомассы микроводоросли Spirulina platensis и может быть применено в биотехнологии, микробиологии, медицине, альгологии и пищевой промышленности.
Известен способ [1] использования высоких доз трипиколината хрома (1000-10000 мкг в день) для лечения диабета второго типа - снижения уровня гипергликемии и стабилизации содержания глюкозы в крови человека. Это предложение касается способа лечения и не описывает способа получения препарата. Кроме того, учитывая богатый состав и свойства спирулины, можно ожидать, что для профилактики и лечения диабета на ранних стадиях применение препаратов на основе ее биомассы, содержащей хром в оптимальных дозах, будет эффективнее, чем применение трипиколината хрома.
Известен также способ использования ионов хрома, входящего в состав органического соединения, для обогащения биомассы микроводоросли [2], который можно рассматривать как прототип. Сущность способа заключается в выращивании спирулины на питательной среде в накопительном режиме с последующим внесением в культивируемый раствор водной дисперсии гексагидрата хлористого хрома, выращивании в течение 3-5 суток, отделением биомассы спирулины, промывкой, сушкой и измельчением до получения продукта, содержащего не менее 500 мг/кг хрома в биомассе.
Биомасса спирулины благодаря своим высоким качествам (богатству белками, витаминами и другими ценными веществами) является хорошей основой для создания хромсодержащих препаратов с целью профилактики и лечения диабета и других заболеваний, связанных с дефицитом хрома, на ранних стадиях. Известно, что длительный прием спирулины способствует лечению диабета при одновременном оздоровлении организма.
Из литературы известны примеры биологической активности препаратов на основе биомассы Spirulina platensis [3-8]. Поэтому очень важно, чтобы способ получения хромсодержащего препарата на основе Spirulina platensis обеспечивал эндогенное включение хрома в ее биомассу в концентрациях, соответствующих фармацевтическим нормам и обеспечивал нормальные условия роста клеток, а значит, и естественные свойства биомассы. Хром, являясь жизненно важным элементом для живых организмов, может быть и токсичен в больших концентрациях. Концентрации хрома в питательной среде при получении биомассы спирулины с концентрацией 500 мг хрома/кг в способе [2] настолько велики, что при них рост клеток микроводоросли идет на фоне борьбы за выживание и, конечно, качество биомассы не может быть естественным и ее белковый состав должен меняться.
Целью предлагаемого изобретения является получение биомассы спирулины с оптимальными концентрациями хрома (CrIII), наиболее полезной для организма при сохранении естественных свойств спирулины и ее белкового состава.
Поставленная цель достигается тем, что органическое соединение трехвалентного хрома (CrIII) - уксуснокислый хром (Сr(СН3СООН)3) в заданных концентрациях по хрому, а именно 375 мкг/л до 22.5 мг/л, вводят в специально приготовленный раствор суспензии Spirulina platensis в стандартной питательной водно-солевой среде Заруха. Суспензия готовится из пятидневной культуры спирулины, выращенной в питательной среде Заруха. Клетки отделяют от раствора путем центрифугирования. Полученный плотный осадок вручную суспензируют в слабо притертом гомогенизаторе Поттера в растворе среды Заруха с целью частичного укорочения нитей спирулины. Это способствует стимуляции роста клеток спирулины в дальнейшем и интенсивному эндогенному включению хрома в ее органические биокомплексы, а также сохранению естественного состава биомассы. После добавления раствора уксуснокислого хрома в суспензию спирулины, приготовленную вышеописанным способом, клетки культивируются в течение 5 суток при освещении лампами накаливания и температуре 34°С. По окончании культивации полученная биомасса отделяется от раствора общеизвестными методами, а затем в ней определяется содержание хрома. Содержание хрома в биомассе контролируется и выбирается в пределах от 30 до 250 мкг/г. Одновременно ведется микроскопический контроль качества биомассы спирулины и определение ее белкового состава. Полученные результаты показывают, что концентрации хрома в биомассе спирулины удовлетворяют фармакологическим требованиям, а белковый состав остается неизменным.
Полученные результаты демонстрируются следующими графическими материалами:
- на фиг.1 представлена зависимость концентрации хрома в сухой биомассе спирулины от концентрации хрома в питательной среде на 5 сутки от начала культивирования в присутствии уксуснокислого хрома. Результаты получены методом эпитеплового нейтронного активационного анализа на импульсном быстром реакторе ИБР-2 ОИЯИ (г. Дубна). Из полученной кривой видны пределы концентраций CrIII в питательной среде от 375 мкг/л до 22,5 мг/л и соответствующие им концентрации хрома в сухой биомассе спирулины. Концентрации хрома от 30 до 250 мкг/г сухой спирулины, предлагаемые для профилактических и лечебных целей, соответствуют нормальной скорости роста культуры (фиг.2) и при этом сохраняются свойства спирулины и ее белковый состав;
- на фиг.2 показана зависимость выхода биомассы спирулины от концентрации в ней хрома, из которой видно, что для предлагаемых доз хрома сохраняется естественная скорость роста, что также подтверждается одновременным микроскопическим контролем качества культуры и определением белкового состава биомассы методом капиллярного электрофореза.
Таким образом, способ позволяет в накопительном режиме достигнуть включения 30-250 мкг CrIII на 1 г лиофилизованной биомассы спирулины без изменения ее качественных характеристик, что вполне соответствует фармакологическим дозам для изготовления полноценных профилактических и лечебных препаратов на основе матрицы спирулины. Из научно-технической и патентной литературы не известны способы, позволяющие получать хромсодержащую биомассу спирулины с такими качественными характеристиками, пригодную для производства диетических и лечебно-профилактических препаратов.
Формула изобретения
Способ получения препарата спирулины, содержащей хром, включающий культивирование микроводоросли на питательной среде и внесение биологически активного хрома, с последующей инкубацией культуры, отличающийся тем, что в питательную среду с пятидневной культурой спирулины в виде предварительно гомогенизированной суспензии добавляют уксуснокислый хром в концентрации по хрому от 375 мкг/л до 22,5 мг/л и культивируют 5 дней до получения биомассы, содержащей хром от 30 до 250 мкг/г.
Медаль Альфреда Нобеля