Пектины, соли альгиновой кислоты, а также альгинаты натрия и кальция - одни из самых перспективных природных энтеросорбентов.

Пектиновые вещества (пектиновые полисахариды, пектины) образуют класс сложных и динамичных по структуре природных соединений. Являясь одним из важных компонентов первичных стенок и межклеточного пространства растительных клеток, пектины выполняют в них разнообразные биологические функции. [1]

Пектины входят в состав клеточной стенки высших растений, где они выполняют функции цементирующего материала для волокон целлюлозы. Многие растения содержат пектины в межклеточном слое между первичными клеточными стенками, где они участвуют в регуляции движения воды и клеточных соков [2].


Патова О.А., Головченко В.В., Оводов Ю.С. в своих многочисленных исследованиях пришли к выводам, что пектиновые полисахариды являются физиологически активными веществами, которые способствуют выведению из организма токсинов, солей тяжелых металлов, радионуклидов, обладают иммуномодулирующим и противовоспалительным действием.[1]

Интерес к изучению пищевых волокон (ПВ) возник в 1950—1970 гг., когда ряд независимых исследований показал, что включение их в пищевой рацион оказывает положительное влияние на организм. В результате исследования ПВ возникло убеждение, что такие болезни, как атеросклероз, ожирение, аппендицит, запоры, рак толстой кишки, дивертикулит, сахарный диабет и желчекаменная болезнь, связаны с дефицитом в рационе питания ПВ. С недостатком ПВ связывают нарушение обмена веществ, развитие гипертонии, желудочно-кишечных, метаболических и сердечно-сосудистых заболеваний.[1]

Пектины, представляя собой крупную полисахаридную молекулу, в кишечнике не всасываются и не оказывают прямого влияния на внутренние органы и системы организма. Они действует как типичные неспецифические энтеросорбенты и способны связывать в кишечнике желчные кислоты и в какой-то степени холестерин. Это приводит к стимуляции синтеза желчных кислот в печени за счет усиления дегра- дации холестерина, поступающего в печень в виде атерогенных липо- протеидов.

Снижение уровня общего холестерина и атерогенных липопротеидов низкой плотности в крови способствует поступлению в нее холестерина из тканей и органов, в том числе из артерий, что может в конечном итоге привести к делипидированию и уплощению атеросклеротических бляшек.[2]

В ходе различных исследований установлено, что ряд пектиновых полисахаридов обладает гастропротективным действием и способностью ингибировать развитие кишечных воспалений. Выявлено, что цитрусовый пектин ускоряет регенерацию эпителия толстой кишки. Показана способность пектинов связывать и выводить ионы тяжелых металлов, радионуклиды и токсичные вещества из организма, что обусловлено наличием в составе их макромолекул значительных участков галактуронана, который обеспечивает работу пектинов как ионообменных материалов. [1]

Считается, что модифицированный цитрусовый пектин способствует выведению из организма токсичных элементов с мочой. Обращает на себя внимание использование пектины в качестве матрицы-носителя биологически активных компонентов или лекарственных препаратов [3].

Пищевые волокна пектинов устойчивы к действию ферментов желудка и тонкой кишки и подвергаются бактериальной ферментации в толстой кишке. Возможности волокон связаны с наличием в их молекуле гидроксильных и карбоксильных групп, обусловливающих их водозадерживающие, ионообменные и адсорбционные свойства. [4]

Энтеросорбция базируется на известном в физиологии пищеварения феномене поддержания постоянства среды кишечника, суть которого заключается в том, что независимо от характера потребляемой пищи состав химуса сохраняется более или менее постоянным. Это постоянство обеспечивается всасыванием в кровь и лимфу и выделением в просвет кишки различных ингредиентов (воды, электролитов, углеводов, жиров и др.). В рециркуляции компонентов крови и химуса участвуют железы желудочно-кишечного тракта, печень, желчевыводящие протоки и поджелудочная железа.

Первый эффект, который оказывают некрахмальные полисахариды после приема, связан с изменением вязкости содержимого желудка и кишечника, что приводит к замедлению желудочно-кишечного транзита. После прохождения по тонкой кишке полисахариды ферментируются в толстой кишке анаэробными бактериями в короткоцепочные жирные кислоты. В толстой кишке следствием наличия полисахаридов и продуктов их бактериальной деградации являются увеличение объема стула, ускоренный транзит по толстой кишке и повышенное образование кишечных газов. Благодаря сильной водоудерживающей способности некрахмальные полисахариды увеличивают содержание воды в стуле [5]. На поверхности слизистой желудка и кишечника высокомолекулярные полисахариды формируют гель и благодаря этому оказывают обволакивающее и защитное действие, предохраняя слизистые оболочки от раздражающего влияния агрессивных факторов.[4]

При воспалительных и других поражениях кишки появление дефектов в слизистых наложениях и гликокаликсе способствует поступлению в кровь крупных белковых молекул, бактериальных токсинов и других токсических веществ, оказывающих повреждающее действие на органы и ткани. Это ведет к резкому возрастанию нагрузки на органы детоксикации - печень, почки, легкие.[4] С другой стороны, при поражении этих органов в крови накапливаются токсические продукты метаболизма, которые неминуемо поступают в просвет кишечника. Тем самым последний принимает на себя часть детоксицирующей функции других органов, и эту способность можно усилить энтеросорбентами [Беляков, 1991].

Энтеросорбенты способны непосредственно сорбировать яды и ксенобиотики. Связывание этих соединений сорбентом начинается в желудке. В тонкой кишке сорбируются вещества, принятые через рот, и компоненты секрета слизистой оболочки, печени и поджелудочной железы; ими могут быть ферменты, регуляторные пептиды, простагландины, серотонин, гистамин и другие метаболиты, избыток которых наблюдается при патологических процессах в организме и которые поступают в просвет кишки из кровеносных сосудов и с желчью. Энтеросорбенты способны также связывать микробные клетки патогенных штаммов и их токсины. Следствием этих эффектов являются вторичные реакции, такие как подавление или ослабление токсико-аллергических реакций, воспалительных процессов и профилактика соматогенного экзотоксикоза.[4]

Большой интерес представляют данные об антимикробной активности некрахмальных полисахаридов. Установлено, что пектины оказывают бактерицидное действие на грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы. [2]

В условиях in vitro в 4 %-ном растворе пектина количество стрептококков, синегнойной и спороносной палочек уменьшалось вплоть до полного исчезновения в течение 4 ч, а количество шигелл, клебсиелл, протея, кишечной палочки и стафилококков ñ в течение 24 ч. В аналогичных условиях представители индигенной микрофлоры желудочно-кишечного тракта (молочнокислые бактерии) сохраняли свою жизнеспособность. Вероятно, в условиях организма антимикробное дейст- вие пектинов обусловлено кислотным повреждением поверхностных структур и белков микробной клетки и ингибированием адгезии бактерий к клеточному эпителию. При изучении влияния пектинов на антибиотики было обнаружено, что в растворе пектинов антибактериальная активность калиевой и натриевой солей бензилпенициллина утрачивается через 24 ч. Полусинтетические пенициллины ñ карбенициллин, оксациллин и клоксациллин ñ инактивировались частично.[2]

У больных с острыми кишечными инфекциями сроки купирования симптомов токсикоза, таких как диарея и тошнота, были достоверно короче в группе больных, принимавших пектины вместе с этиотропными средст- вами. Выявленные свойства пектинов позволяют рекомендовать их к применению в медицинской практике как для лечения острых кишечных инфекций, так и для профилактики и коррекции дисбактериоза, развивающегося на фоне антибиотико- и химиотерапии. При этом совместное использование пектинов с эубиотиками, согласно мнению ученых Хотимченко Ю.С., Ермака И.М., Бедняка А.Е., Ковалева В.В. и соавторов может быть еще более эффективным.[2]

Связывание токсинов микробного и эндогенного происхождения особенно при пищевых и алкогольных интоксикациях приводит к уменьшению нагрузки на органы детоксикации и экскреции.

В патогенезе инфекционных заболеваний большое значение имеют степень специфической и неспецифической интоксикации, состояние систем иммунитета и естественной детоксикации организма, а при кишечных инфекциях - нарушение функций желудочно-кишечного тракта, который является входными воротами инфекции. При этих заболеваниях энтеросорбция рассматривается как этиотропная и патогенетическая терапия. При острых процессах применение энтеросорбентов приводит к положительной динамике лабораторных показателей и снижению токсикоза.[4]

Среди пищевых волокон есть биологически активные добавки, такие как «Детоксимир» (ранее «Детоксал») и «Сорбовиктал» (ранее «Полисорбовит).

Согласно клиническим наблюдениям Хотимченко Ю.С., Одинцовой М.В., Ковалева В.В. было выявлено, что использование пектина при острых воспалительных процессах приводило к снижению признаков интоксикации, а при хронических вялотекущих процессах, требующих длительного применения антибактериальной терапии - к снижению метаболической нагрузки на печень, почки и иммунную систему. Экспериментально установлено, что препарат оказывает антитоксическое действие при экспериментальном токсическом гепатите, снижают уровень продуктов перекисного окисления липидов, нормализуют уровень холестерина и триглицеридов при гиперлипидемии, выводят тяжелые металлы, такие как свинец и кадмий [6].

В клинических наблюдениях было установлено, что энтерсорбент «Полисорбовит» мог использоваться в качестве вспомогательного средства при гипермикроэлементозах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, вирусных гепатитах, при кишечных инфекциях, осложненных дисбиозом, хронической почечной недостаточности, а также при заболеваниях, сопровождающихся повышенным уровнем холестерина в крови.

В 2021 г. ученые биотехнологи В.В. Ковалев и Е.А. Подкорытова воссоздали препарат из пектина «Сорбовиктал», на основе рецептуры которого разработаны дополнительные комплексы энтеросорбентов, обогащенные трепангом и женьшенем: «Пектин с экстрактом трепанга», «Пектин с экстрактом женьшеня».

Более подробно о лабораторных и клинических исследованиях при создании низкоэтерифицированных пектинов описано в работе Хотимченко Ю.С., Одинцова М.В., Ковалев В.В. Полисорбовит. 2001.

Список источников:


Патова О.А., Головченко В.В., Оводов Ю.С. Пектиновые полисахариды: структура, свойства// Известия Академии наук. Серия химическая, 2014, No 9. – С. 1901 – 1925.
Хотимченко Ю.С., Ермак И.М., Бедняк А.Е., Ковалев В.В. [и др.] Фармакология некрахмальных полисахаридов // Вестник ДВО РАН. 2005. - No 1. - С. 72–81.
Оводов Ю.С. Современные представления о пектиновых веществах // Биоорганическая химия. – 2009. – Т.35, № 3. – С. 293-310.
Хотимченко Ю.С., Одинцова М.В., Ковалев В.В. Полисорбовит. – Томск: Изд-во НТЛ, 2001. – 132 с.
Khotimchenko M., Sergushchenko I., Khotimchenko Y. The ef‐ fects of low‐esterified pectin on lead‐induced thyroid injury in rats // Environ. Toxicol. Pharmacol. 2004. Vol. 17. P. 67–71.
Хотимченко Ю.С., Хасина Э.И., Ковалев В.В. и др. Эффективность пищевых некрахмальных полисахаридов при экспериментальном токсическом гепатите // Вопросы питания. 2000. Т. 69, No 1-2. С. 22-26.
Хотимченко Р.Ю. Фармаконутрициология некрахмальных полисахаридов // Тихоокеанский медицинский журнал, 2015. - № 2. – С. 5-11.
Беляков Н.А. Физиологическое обоснование энтеросорбции // В кн.: Эн- теросорбция (Под ред. Н.А.Белякова). - Л.: Центр сорбционных техно- логий, 1991. С. 48-79.

Альгинаты представляют собой природные высокомолекулярные полисахариды, получаемые из бурых водорослей. Альгинаты служат источниками пищевых волокон для диетических продуктов. Их способность образовывать прочные нерастворимые комплексы с ионами поливалентных металлов позволяет рассматривать альгинаты как перспективные природные сорбенты, которые могут найти широкое применение в качестве лечебно‐профилактических средств при отравлениях солями тяжелых металлов и радионуклидами, при пищевых и бактериальных токсикозах, гепатитах и для нормализации липидного обмена. [1-3]. Эти вопросы широко исследуются учеными В.В. Ковалевым, Ю.С. Хотимченко и другими.

В исследованиях Idota Y., Harada H., Tomono T., Hollriegl V., Rohmuss M., Oeh U., Roth P. уже была продемонстрирована для альгиновой кислоты и ее натриевой и кальциевой солей способность выводить радиоактивный стронций и цезий из организма человека и животных в свое время [5, 6].

В настоящее время антропогенное радиоактивное загрязнение окружающей среды приобрело глобальный характер с отчетливой тенденцией к повышению. Основными источниками радиоактивной нагрузки являются испытания ядерного оружия и выбросы предприятий атомной промышленности и энергетики. Большую опасность представляют возможные военные конфликты с применением ядерного оружия, аварии на объектах атомной энергетики, несоблюдение мер предосторожности на различных стадиях обращения с радио‐ активными отходами, а также последствия террористических атак на ядерные реакторы и хранилища радиоактивных отходов [7].

Более того в Государственном докладе «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека отмечено, что случаи превышения допустимого содержания радионуклидов в продуктах питания местного производства в 2021 году зафиксировали в Брянской и Калужской областях в пищевых продуктах природного происхождения, собираемых населением в лесах (грибы, ягоды), а также в пищевых продуктах, производимых в частном секторе (молоко и мясо). Кроме этого, единичные случаи превышения допустимого содержания радионуклидов регистрировались также в пищевых продуктах природного происхождения, ввозимых с территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате прошлых радиационных аварий. В 2021 г. центрами гигиены и эпидемиологии при пищевых исследовании продуктов на содержание техногенных радионуклидов выявлено, что 71% исследованных проб грибов не соответствуют гигиеническим нормативам по содержанию 137Cs в 2021 году.

В 16 субъектах Российской Федерации (республики Алтай, Бурятия, Саха (Якутия), Тыва, Белгородская, Ивановская, Иркутская, Кемеровская, Свердловская, Тульская, области, Алтайский, Красноярский, Ставропольский и Забайкальский края, Еврейская автономная область, г. Москва) зарегистрированы превышения гигиенического норматива по среднегодовой ЭРОА радона в помещениях эксплуатируемых жилых и общественных зданий (более 200 Бк/м3).

Также в докладе отмечается, что в 2020 году в Российской Федерации по данным радиационно-гигиенической паспортизации 22 469 организаций использовали в своей деятельности техногенные источники ионизирующего излучения, в том числе 34 организации, относящихся к I категории потенциальной радиационной опасности, при аварии на которых возможно аварийное радиационное воздействие на население зоны наблюдения. Использовалось около 166 тыс. установок с техногенными ИИИ, из них более 73 тыс. – установки с генерирующими ИИИ. Необходимо отметить, что по данным радиационно-гигиенической паспортизации, количество радиационных объектов в Российской Федерации постоянно увеличивается [9].

Кроме этого в атмосферу, почву и водоемы могут поступать как отдельные радионуклиды, так и сложные смеси продуктов ядерного деления урана и плутония, состоящие более чем из 200 радиоизотопов. Попав в окружающую среду, продукты ядерного деления становятся источником внешнего облучения, а поступая в живые организмы – и внутреннего γ‐ и β‐облучения [8].

С 60‐х годов прошлого столетия известны свойства альгиновой кислоты и альгинатов связывать радиоактивные металлы. Исследования на экспериментальных животных и наблюдения на добровольцах показали, что альгинаты натрия и кальция ингибируют всасывание в желудочно‐кишечном тракте и усиливают экскрецию радионуклидов стронция, бария и радия активнее ионообменных смол и хелатообразователей.

Общим недостатком всех сорбентов – хелаторов, образующих прочные комплексы с ионами металлов, является их способность связывать и выводить из организма кальций, нарушая, таким образом, его обмен, что может со временем привести к серьезным последствиям. Альгинат кальция в отличие от других сорбентов не нарушает баланса кальциевых солей в организме.

На сегодняшний день не существует специфических средств лечения и профилактики отравлений солями ртути. В этих целях обычно используют энтеросорбенты (активированный уголь, лигнин) или гемосорбенты (унитиол, пентацин), прием которых зачастую сопряжен с развитием побочных эффектов, вызванных резким нарушением баланса микро-и макроэлементов. В качестве перспективных соединений для выведения металлов из организма рассматриваются производные альгиновой кислоты.

Е.А. Подкорытова, М.Ю. Хотимченко, Е.В. Хожаенко в ходе проведения экспериментов определили, что альгинат кальция характеризуется способностью быстро связывать ионы ртути в пределах значений рН, свойственных среде желудочно-кишечного тракта, обладает высокой сорбционной емкостью по сравнению с другими энтеросорбентами и может рассматриваться как перспективное соединение для создания на его основе новых лекарственных препаратов для лечения и профилактики хронических отравлений соединениями ртути [10].

Альгинат кальция выгодно отличается от других альгинатов тем, что он практически нерастворим в воде и может использоваться для приема пациентами в любых необходимых количествах как в сухом виде, так и в форме концентрированной суспензии. По химической структуре альгинаты являются солью альгиновой кислоты, которая, в свою очередь, состоит из D‐маннуроновой и L‐гулуроновой кислот. Альгинат кальция представляет собой нерастворимую в воде кальциевую соль альгиновой кислоты.

Ковалев В.В., Хотимченко М.Ю., Хотимченко Ю.С. запатентовали способ получения альгината кальция в 2008 г.(патент № 2395525).[11]

Одной из первых биологически активных добавок к пище на основе альгинатов, которая зарегистрирована в РФ, являлся «Детоксал», разработанный учеными Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН совместно с Владивостокским государственным медицинским университетом. Основным действующим компонентом «Детоксала» являлся альгинат кальция, полученный из морских бурых водорослей. По результатам клинических испытаний было выявлено, что препарат может быть использован в качестве средств терапии избыточного накопления тяжелых металлов в организме, способствует снижению уремических токсинов, в т.ч. у больных с почечной недостаточностью, нормализации биохимических показателей функционирования почек.[12]

Природный сорбент на основе альгинат кальция был рекомендован не только для работников, которые находятся под воздействием токсических факторов, но и жителям крупных городов и индустриальных центров, поскольку загрязнение окружающей среды вредными факторами антропогенного происхождения приводит к увеличению заболеваемости населения. Более того, при проникновении в ЖКТ соли альгиновой кислоты проявляют обволакивающие свойства, и за счет физико-химических взаимодействий оказывают сорбционную активность, очищая дефекты слизистой оболочки от компонентов тканевого детрита и токсических продуктов распада тканей. Данное гастропротекторное действие может быть использовано для профилактики гастритов, дуоденитов, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Альгинаты, попадая в толстый кишечник, являются сапрофитной микрофлоры, т.е. выступают в роли пребиотика и могут быть использованы для лечения дисбактериоза. [12]

Проведенные исследования в области альгинатов, запатентованный способ получения быстрорастворимого альгината кальция (патент № 2395525) и технологию создания препарата «Детоксал» ученые биотехнологи канд.биол.наук В.В. Ковалев и канд.биол.наук Е.А. Подкорытова положили в основу разработки биодобавки Моресил «Детоксимир», действующим компонентом которой является альгинат кальция.

В комплексах Моресил «Сорбент – композит с экстрактом трепанга» и Моресил «Сорбент – композит с экстрактом асцидии» альгинатно-пектиновый комплекс сохраняет и дополняет полезные свойства гидробионтов (каротиноидов из туники асцидии и гликозидов трепанга), в т.ч. способны эффективно связывать и выводить из организма бактериальные токсины при пищевых отравлениях и токсические метаболиты при нарушении функции печени и почек.

Список источников:

Khotimchenko M., Kovalev V., Khotimchenko Y. Comparative equilibrium studies of sorption of Pb(II) ions by sodium and calcium alginate // Journal of Environmental Sciences. 2008. Vol. 20, No. 7. P. 827–831.
Khotimchenko M., Serguschenko I., Khotimchenko Y. Lead absorption and excretion in rats given insoluble salts of pectin and alginate // International Journal of Toxicology. 2006. Vol. 25, and alginate // International Journal of Toxicology. 2006. Vol. 25, No. 3. P. 195–203.
Khotimchenko M., Sergushchenko I., Khotimchenko Y. The effects of low‐esterified pectin on lead‐induced thyroid injury in rats // Environmental Toxicology and Pharmacology. 2004. Vol. 17, No. 2. P. 67–71.
Plazinski W. Molecular basis of calcium binding by polygu‐ luronate chains. Revising the egg‐box model // Journal of Com‐ putational Chemistry. 2011. Vol. 32, No. 14. P. 2988–2995.
Hollriegl V., Rohmuss M., Oeh U., Roth P. Strontium biokinetics in humans: influence of alginate on theuptake of ingested strontium // Health Physics. 2004. Vol. 86, No. 2. P. 193–196.
Idota Y., Harada H., Tomono T. [et al.]. Alginate enhances ex cretion and reduces absorption of strontium and cesium in rats // Biological and Pharmaceutical Bulletin. 2013. Vol. 36, No. 3. P. 485–491
Sakaguchi A., Yamamoto M., Hoshi M. [et al.]. Radiological situation in the vicinity of Semipalatinsk nuclear test site: Do‐ lon, Mostik, Cheremushka and Budene settlements // Journal of Radiation Research. 2006. Vol. 47. P. 101–116.
Harrison J. Biokinetic and dosimetric modelling in the estimation of radiation risks from internal emitters // Journal of Radiological Protection. 2009. Vol. 29, No. 2A. P. A81–A105.
О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2021 году: Государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2022. 340 с.
Хотимченко М.Ю., Хожаенко Е.В., Коленченко Е.А. Ртуть-связывающая активность альгината кальция // Дальневосточный медицинский журнал. 2008. № 3. С. 89-91.
Ковалев В.В., Хотимченко М.Ю., Хотимченко Ю.С. Способ получения альгината кальция. Патент на изобретение RU 2395525 C1, 27.07.2010. Заявка № 2008143160/04 от 30.10.2008.
Хотимченко М.Ю. Фармаконутрициология альгинатов. Владивосток: Дальнаука, 2009. - 170 с.
В.В. Ковалев, Р.Ю. Хотимченко, Е.А. Подкорытова, Е.В. Хожаенко Разработка технологии быстрорастворимой формы альгината натрия // Тихоокеанский медицинский журнал, 2014. - No 2. - С. 88-92.
Хотимченко М.Ю., Ковалев В.В., Хотимченко Р.Ю. Способ получения быстрорастворимого альгината натрия. Патент № 2540946. – 2015.
Макарова К.Е., Хожаенко Е.В., Ковалев В.В., Подкорытова Е.А., Хотимченко Р.Ю. Альгинаты с различными молекулярными массами как сорбенты ионов кадмия и свинца // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3 (6). С. 1841-1844.
Хотимченко М.Ю., Пятчина О.В., Коленченко Е.А. Лечебные и профилактические эффекты альгината кальция при экспериментальной почечной недостаточности // Дальневосточный медицинский журнал. 2008. № 2. С. 107-109.

Асцидия (халоцинтия) пурпурная Halocynthia aurantium - уникальное животное дальневосточных морей, отличающееся необычным составом своих тканей и органов, обитает во всех дальневосточных и некоторых арктических морях на глубинах от 4 до 400 м. Крупные, до 25 см в высоту, упругие в воде халоцинтии украшают подводный пейзаж залива Петра Великого.

У неё яркий красный цвет наружной оболочки, за что иногда называют её «морским помидором». Из туники животного готовят препараты, которые обладают высокой антиоксидантной активностью, антистрессовым и лечебным действием [1].
Большой вклад в проблему изучения гидробионтов, развития марикультуры и применения продукции из кукумарии, трепанга, асцидии пурпурной для питания, в оздоровительной практике и для других хозяйственных целей вносят учёные и различные специалисты-практики, научные учреждения Дальневосточного региона: «Тихоокеанский институт био-органической химии имени Г. Б. Елякова» Дальневосточного отделения Российской академии наук» (ТИБОХ ДВО РАН), Тихоокеанский филиал ФГБНУ «ВНИРО» («ТИНРО»), ФГБОУ ВО «Дальрыбвтуз», «Национальный научный центр морской биологии имени А. В. Жирмунского» Дальневосточного отделения Российской академии наук» (ФГБУН ННЦМБ ДВО РАН).

Экстракт из морского гидробионта асцидии пурпурной (Halocynthia aurantium) способен ослаблять анатомические и биохимические проявления стресса. Он препятствует снижению антитоксической функции печени и нарушениям липидного обмена печени при интоксикации гепатотоксичными ксенобиотиками.[2] Экстракт туники асцидии пурпурной имеет сложный композиционный состав, в него входят вещества различных классов: каротиноиды, аминокислоты, фосфолипиды, полиненасыщенные жирные кислоты, простагландины, микроэлементы, витамины.

Гидробионты морских и пресноводных акваторий отличаются от наземных организмов значительным разнообразием вторичных метаболитов, существенная часть которых представлена функциональными соединениями. К веществам такого типа относятся каротиноиды. Ученые, наблюдая широкое распространение и разнообразие каротиноидов в растительном и животном мире, отмечают важную роль этих соединений для протекания нормальных физиологических процессов.

Более 12 видов каротиноидов обнаружено в экстракте туники асцидии пурпурной (Halocynthia aurantium), среди которых преобладают ксантофиллы: астаксантин, аллоксантин, диатоксантин, галоцинтиаксантин, фукоксантинол, митилоксантинон [3; 11].

Антиоксидантная активность астаксантина в 10 раз превышает аналогичные свойства β-каротина [4]. Галоцинтиаксантин присущ только этому объекту и используется для идентификации препаратов на его основе.

Галоцинтиаксантин проявляет ингибиторное действие к РНК-зависимой ДНК-полимеразе вируса иммунодефицита человека 1-го и 2-го типов [5]. Неоксантин и фукоксантин индуцируют апоптоз (гибель) опухолевых клеток простаты человека [6]. Поскольку фукоксантин и неоксантин обладают высокой активностью в индукции апоптоза в раковых клетках человека, сравнение противораковых эффектов фукоксантина и неоксантина и их метаболитов представляют большой интерес в биохимических исследованиях каротиноидов с точки зрения антиканцерогенной активности.

Большой интерес представляет работа Konishi I., Hosokawa M., Sashima T. Ученые продемонстрировали, что выделенные каротиноиды асцидии (Halocynthia roretzi) галоцинтиаксантин и фукоксантинол демонстрируют заметную индукцию апоптоза линии раковых клеток HL-60 при лейкемии, клеток MCF-7 при раке молочной железы, клеток Caco-2 при раке толстой кишки, а также антипролиферативное действие (действие, препятствующее размножению клеток: опухолевых или предопухолевых). Ученые продемонстрировали, что галоцинтиаксантин и фукоксантинол, выделенные из H. roretzi, оказывают антипролиферативное и апоптоз-индуцирующее действие на клетки при лейкемии, раке молочной железы и толстой кишки человека. Оба каротиноида снижали жизнеспособность клеток HL-60 при лейкемии человека в зависимости от дозы и времени. Кроме того, фукоксантинол снижал уровни экспрессии белка, подавляющего апоптоз, Bcl-2, в клетках HL-60 в 6:25, а галоцинтиаксантин снижал уровни экспрессии белка Bcl-2 в 25:00. Эти результаты согласуются с результатами жизнеспособности клеток и фрагментации ДНК. [7]

Nishino H., Tsushima M., Matsuno T., Miki W. также выявили, что каротиноиды проявляют антиоксидантную, иммуномодулирующую, противоопухолевую активности, способны модулировать экспрессию генов, обеспечивая защиту от воспалительных повреждений и неопластических трансформаций [4; 8].

Благодаря многочисленным исследованиям канд.биол. наук Добрякова Ю.И., канд. медицинских наук Добрякова Е.Ю., канд.биол. наук Пономаревой Т.И. выявлено, что биологически активные вещества асцидии обладают широким спектром физиологической активности:


стимулируют бактерицидную и фагоцитарную активность нейтрофилов, антиокислительные свойства сыворотки крови;
замедляют интенсивность перекисных процессов в организме;
оказывают противовоспалительный и гемостимулирующий эффекты;
снижают риск развития атеросклероза, обеспечивая нормализацию процессов жирового метаболизма;
препятствуют развитию дегенеративных изменений в нервной ткани;
обеспечивают защиту от стрессов;
увеличивают сопротивляемость и выносливость организма [2; 9; 10].

Каротиноиды из туники асцидии обладают мембранотропной активностью, способны связываться с фосфолипидами и стабилизировать структуру клеточных мембран [4].
Присутствие в каротиноидах большого количества (11 и более) двойных связей придает им высокую биологическую активность, которая проявляется в торможении процессов перекисного окисления липидов и определяет такие их биологические функции, как предотвращение предраковых и возрастных повреждений, радиационных поражений, сердечно‐сосудистых заболеваний [11]. Другим важным следствием уникальных физико‐химических свойств молекул каротиноидов асцидии является их способность встраиваться в мембраны.

Проведенные учеными исследования доказали, что экстракт из туники асцидии пурпурной проявляет мембранопротекторный эффект после алкогольной интоксикации, а также восстанавливает соотношение липидных компонентов клеточных мембран при действии токсических веществ [12; 13].

Канд. биол.наук, Лесникова Л.Н., канд. биол. наук, профессор Кушнерова Н.Ф., канд. медицинских наук Момот Т.В. изучили изучить эффективность применения экстракта из туники асцидии пурпурной при действии различных стрессорных факторов, проведя ряд исследований. Учеными было отмечено, что назначение экстракта из туники асцидии пурпурной в послеоперационном периоде онкологическим больным раком молочной железы I - II стадий и меланомы кожи I – II стадий (в Приморском краевом онкологическом диспансере г. Владивостока) способствовало существенному повышению фагоцитарной активности крови и ускоренной эпителизации ран. Отмечались отсутствие инфекционных осложнений (особенно у пациентов пожилого возраста), более высокая оценка больными субъективного состояния и умеренное повышение у них аппетита. Побочных реакций на препарат не наблюдалось. [14]

Проведенные исследования позволили ученым рекомендовать экстракт из туники асцидии пурпурной для профилактики заболеваний, обусловленных стрессом, при проживании в экологически неблагоприятных регионах страны, а также для мобилизации защитных сил организма при онкологических заболеваниях. [14]

Следует отметить, что организм человека не может синтезировать каротиноиды и их поступление зависит только от источников питания.

Так как асцидия содержит широкий спектр биологически активных веществ как гидрофильной, так и липофильной природы, то для исчерпывающей экстракции сырья учеными-биотехнологами под руководством канд. биол. наук В.В. Ковалева для создания комплексов «Моресил» с экстрактом асцидии использовались растворители различной полярности, а объединенный экстракт концентрировали затем под вакуумом до сухого состояния.

Полученный сухой концентрат стандартизировался по содержанию суммы каратиноидов, как одного из главных действующих компонентов, и использовался для производства БАДов в таких же капсулированных формах как и для трепанга («Омега-3 с экстрактом трепанга») ‒ капсулированный рыбий жир с экстрактом асцидии Моресил «Омега-3 с экстрактом асцидии» и композитный полисахаридный сорбент с экстрактом асцидии в твердых желатиновых капсулах ‒ Моресил «Сорбент-композит с экстрактом асцидии».

В комплексе Моресил «Сорбент-композит с экстрактом асцидии» в качестве композитного сорбента используется смесь кальций-натриевых солей растительных полисахаридов ‒ альгинатов и пектинов. Использование альгинатно-пектиновой композиции в качестве сорбента-носителя для биологически активных веществ асцидии позволяет лучше сохранять их полезные свойства. Пектины и альгинаты, благодаря особенностям своей химической структуры (являются природными ионообменниками), способны в значительной мере нейтрализовать действие желудочного сока и, таким образом, обеспечить определенную степень защиты содержимого капсулы.

Список источников:

Ковалев В.В. Инновационная разработка бадов из морских гидробионтов // XV Международный Биотехнологический Форум «РосБиоТех». – М. - 26-28 апреля 2022 г.
Добряков Е.Ю., Добряков Ю.И., Пономарева Т.И. Хаурантин – экстракт из туники асцидии Halocynthia aurantium. - Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. - 140 с.
Britton G., Liaaen-Jensen S., Pfander H. Carotenoids today and challenges for the future. - Berlin: Birkhäuser Verlag, 1995. P. 13-26.
Miki W. Biological functions and activities of animal carotenoids // Pure & Appl. Chem. 1991. Vol. 63. № 1. P. 141-146.
Loya S., Kashman Y., Hizi A. The carotenoid halocynthiaxanthin: a novel inhibitor of the reverse transcriptases of human immunodeficiency viruses type 1 and type 2 // Arch. Biochem. Biophys. 1992. Vol. 293. № 2. P. 208-212.
Kotake-Nara E., Asai A., Nagao A. Neoxanthin and fucoxanthin induce apoptosis in PC-3 human prostate cancer cells // Cancer Let. 2005. Vol. 220. № 1. P. 75-84.
I., Hosokawa M., Sashima T. et. al. Halocynthiaxan thin and fucoxanthinol isolated from Halocynthia roretzi induce apoptosis in human leukemia, breast and colon cancer cells // Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology. 2006
Nishino H., Tsushima M., Matsuno T. et al. Anti-neoplastic effect of halocynthiaxanthin, a metabolite of fucoxanthin // Anticancer Drugs. 1992. Vol. 3. № 5. P. 493-497.
Пономарева Т.И., Добряков Ю.И., Добряков Е.Ю. Влияние экстракта из асцидии Halocynthia aurantium на кроветворные процессы в условиях миелосупрессии, вызванной цитостатиком // Тихоокеанский медицинский журнал - 2012. - No 1. - С. 50–52.
Пономарева Т.И., Добряков Ю.И. Исследование иммунных свойств хаурантина при иммуносупрессии в эксперименте // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2009. - No 3. - С. 52-54.
Моторя Е.С., Пивненко Т.Н., Гажа А.К., Иванушко Л.А., Воронцов В.Н., Санина Н.М. Исследование иммуномодулирующей и мембранотропной активности каротиноидов из туники асцидии Halocynthia Aurantium// Тихоокеанский медицинский журнал, 2009, No , С. 28-32.
Фоменко С.Е., Кушнерова Н.Ф., Добряков Е.Ю. Влияние экстракта из туники морского гидробионта асцидии пурпурной на липидный обмен печени при остром стрессе // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2012. - Т. 78, No 6 .- С. 36-39.
Кушнерова Н.Ф., Л.Н. Лесникова. Влияние хаурантина на процессы восстановления липидной составляющей мембран эритроцитов после поражения этиловым спиртом // Наркология. - 2003. - No 5. - С. 25-28.
Лесникова Л.Н., Кушнерова Н.Ф., Момот Т.В. Эффективность применения экстракта из туники асцидии пурпурной (Halocynthia aurantium) при действии различных стрессорных факторов // Инновационная наука. – 2015. – С. 241 – 244.
Дальневосточные голотурии и асцидии как ценное пищевое сырьё : монография / Л. Ю. Савватеева, М. Г. Маслова, В. Л. Володарский, Л. И. Гурина. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Владивосток : Изд-во Дальне- вост. федерал. ун-та, 2022. – 150 с.

Дальневосточный трепанг (Apostichopus japonicus) в традиционной Восточной медицине позиционировался как действенное средство против многих тяжелых недугов, а также в качестве общеукрепляющего и тонизирующего средства и ценился наравне с женьшенем. Это отражено в его китайском названии «Хейшень» ‒ «морской женьшень». Современные научные исследования подтверждают высокие адаптогенные свойства биологически активных веществ трепанга, их способность стимулировать умственную деятельность и повышать работоспособность [1]. Также многими учеными, например, Долматовой Л.С., Тимченко Н.Ф., Кольманом М. В., Хотимченко Ю.С. и другими установлено, что вещества трепанга обладают противомикробным и противовирусным действием, оказывают положительный эффект на репродуктивную функцию, тормозят рост опухолевых клеток [2, 3, 4].

Дальневосточный трепанг (Apostichopus japonicus) – это одна из крупных голотурий с длиной тела до 45 см, шириной 9–10 см. Обитает на глубинах, не превышающих 150 метров. В пределах российского побережья распространён у берегов Приморья, островов Сахалин, Кунашир, по всему заливу Петра Великого. [5]

В настоящее время считается, что основные фармакологические эффекты трепанга обусловлены присутствием в нем тритерпеновых гликозидов. Показано, что тритерпеновые гликозиды трепанга способны образовывать комплексы с холестерином и вызывать структурные изменения мембран опухолевых клеток, что индуцирует утечку ионов калия и ряда других клеточных компонентов и приводит к гибели клеток. Установлено, что гликозиды трепанга обладают также радиопротекторными свойствами [4].

Голотурии особенно высоко ценятся как источник тритерпеновых гликозидов, хондроитинсульфата, сульфатированных полисахаридов стеринов, пептидов, цереброзидов и лектинов [6].

Удивительным свойством указанных голотурий является их способность к регенерации утраченных или повреждённых частей тела. Особенности деструктивных процессов и регенерация после аутотомии свидетельствуют о сложной, ещё до конца не расшифрованной генетической программе голотурий. [5]

Большой вклад в изучение физиологических эффектов тритерпеновых гликозидов (ТГ) голотурий внесли дальневосточные ученые. Выявлена фунгицидная, нейротропная, иммуностимулирующая активность гликозидов голотурий.

По своей структуре ТГ представляют собой сложную систему, элементы которой структурно связаны между собой и влияют на ее функцию и адаптивную роль. Согласно различным исследования определено, что ТГ оказывают избирательное действие на сердечно-сосудистую систему, способны расслаблять мышцы стенок кровеносных сосудов и снижать кровяное давление, усиливать сокращение сердца и удлинять период отдыха сердечной мышцы. В результате исчезают застойные явления, восстанавливаются эластичность и проходимость сосудов. К многочисленным полезным эффектам БАВ из голотурий добавляют противовирусное, антибактериальное и антифунгальное действие.[6]

Общее свойство тритерпеновых гликозидов заключается в том, что большинство из этих соединений проявляет гемолитическую активность за счет способности взаимодействовать с эритроцитами, в результате чего клеточная мембрана становится проницаемой для гемоглобина. С холестерином тритерпеновые гликозиды образуют малорастворимые комплексы, что используется для их осаждения и выделе- ния. В опытах с исусственными мембранами обнаружено, что гликозиды реагируют с холестерином мембран, повышая проницаемость липосом, которые в свою очередь снижают гемолитическую активность гликозидов. [7]

Голотурии рассматриваются рядом исследователей, как источник ингредиентов с иммуномодулирующей активностью. Белки голотурий богаты глицином, глутаминовой кислотой и аргинином. Показано, что глицин стимулирует образование интерлейкина-2 и антител В-клеток, тем самым активируя фагоцитоз. Глицин и глутамин, будучи эссенциальными компонентами для синтеза глутатиона, стимулируют активацию ИЛ-2 и пролиферацию натуральных киллеров (NK) клеток. Аргинин, в свою очередь, повышает клеточный иммунитет за счет активации и пролиферации Т-клеток. Благодаря этим аминокислотам голотурии способны оказывать влияние на иммунную регуляцию [8].

Большинство представленных на рынке продуктов из имеют низкие потребительские свойства, что связанно в первую очередь с неглубокой степенью переработки сырья, например, «трепанг на меду». Вследствие этого данные продукты содержат большое количество балластных веществ ‒ до 97-99%, которые могут служить субстратом для развития патогенной микрофлоры, а также быть причиной пищевой аллергии.

Другим существенным недостатком данных продуктов является отсутствие стандартизации по содержанию действующих веществ. Очевидно, что указанные проблемы нуждаются в решении.

Ни один из продуктов, представленных на рынке, не имеет стандартизации по содержанию биологически активных веществ трепанга. Это не позволяет гарантировать постоянство состава продукции и рассчитать ее оптимальную дозировку для потребителя.

Для решения этой проблемы канд. биол. наук РАН В.В. Ковалевым и Е. Подкорытовой была разработана технология получения концентрата гликозидов трепанга в виде очищенной гликозидно-липидной фракции (ОГЛФ). Данный продукт составляет примерно 0,5% от массы исходного трепанга и включает в себя весь основной комплекс полезных природных соединений, которыми ценится трепанг ‒ тритерпеновые гликозиды, простагландины, полиеновые кислоты и другие низкомолекулярные биорегуляторы. ОГЛФ получают путем глубокой переработки свежевыловленного трепанга с использованием технологии, позволяющей сохранить все ценные биологически активные вещества. При этом контроль производства осуществляется на всех стадиях процесса, начиная с заготовки и предварительной обработки сырья, которая производится под руководством специалистов-гидробиологов, чтобы исключить использование некондиционного сырья, а также потери продукта при неквалифицированной обработки трепанга. ОГЛФ стандартизирован по содержанию основных действующих веществ ‒ суммы тритерпеновых гликозидов, в пересчете на голотоксин А1, удобен для транспортировки и хранения, совместим практически с любыми пищевыми продуктами и может быть успешно использован для производства широкой линейки БАДов.

В настоящее время нами налажен выпуск двух таких продуктов, стандартизированных по содержанию триперпеновых гликозидов ‒ капсулированный рыбий жир с экстрактом трепанга Моресил «Омега-3 с экстрактом трепанга» и композитный полисахаридный сорбент с экстрактом трепанга в твердых желатиновых капсулах Моресил «Сорбент-композит с экстрактом трепанга».

В качестве композитного сорбента используется смесь кальций-натриевых солей растительных полисахаридов ‒ альгинатов и пектинов. Использование альгинатно-пектиновой композиции в качестве сорбента-носителя для биологически активных веществ трепанга позволяет лучше сохранять их полезные свойства. Пектины и альгинаты, благодаря особенностям своей химической структуры (они являются природными ионообменниками), способны в значительной мере нейтрализовать действие желудочного сока и, таким образом, обеспечить определенную степень защиты содержимого капсулы.

Разработка БАДов «МореСил» осуществлялась на основе запатентованных способов:
Биологически активная добавка из голотурии и способ её получения. Патент №2755312

Метод получения пектата кальция. Патент № 2375377
Метод получения альгината кальция. Патент № 2375402
Список источников:

Ковалев В.В. Инновационная разработка бадов из морских гидробионтов // XV Международный Биотехнологический Форум «РосБиоТех». – М. - 26-28 апреля 2022 г.
Долматова Л.С., Тимченко Н.Ф. Исследование бактерио- и фунгистатических свойств липидной фракции и доклинические испытания сенсибилизирующей активности экстракта из дальневосточных видов голотурий // Тихоокеанский медицинский журнал. 2011. № 1. С. 48-50.
Кольман М. В. Влияние экстрактов голотурий на неспецифическую резистентность и профилактику послеродовых осложнений у экспериментальных животных: Дис. канд. биол. наук / М. В. Кольман. – Владивосток, 2004. – 134 с.
Khotimchenko Y. Pharmacological Potential of Sea Cucumbers // International Journal of Molecular Sciences. 2018. Vol. 19. P. 1342. https://doi.org/10.3390/ijms19051342.
Дальневосточные голотурии и асцидии как ценное пищевое сырьё: монография / Л. Ю. Савватеева, М. Г. Маслова, В. Л. Володарский, Л. И. Гурина. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Владивосток : Изд-во Дальневост. федерал. ун-та, 2022. – 150 с.
Пивненко Т.Н. Ферментативные гидролизаты из гидробионтов Тихого океана как основа для создания биологически активных добавок к пище и продуктов функционального питания : монография / Т.Н. Пивненко, Н.Н. Ковалёв, Т.С. Запорожец, Н. Н. Беседнова, Т. А. Кузнецова. – Владивосток : Дальнаука, 2015. – 160 с.
Акулин В.Н., Павель К.Г., Слуцкая Т.Н., Тимчишина Г.Н., Якуш Е.В. Эффективность биологически активных добавок из голотурий и совершенствование технологии их получения // Известия ТИНРО. - 2012. - Т. 170. - С. 291-298.
Хотимченко Ю.С. Пищевое значение голотурий// Биология моря. – 2015. – том 41, № 6. - С. 381 – 394.

БАД. Не является лекарственным средством.