Олигопептидная композиция

Олигопептидная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение олигопептидная композиция относится к сельскому хозяйству, в частности к производству кормовых и биологически активных добавок к пище.

Известен ряд кормовых белковых и аминокислотных добавок для сельскохозяйственных животных, таких как: «Кормовая добавка для животных и птиц» (RU №№2530815, публ. 10.10.2014), которая содержит группу минералов, включающую сульфат железа, сульфат меди, сульфат цинка, сульфат кобальта, кальций фосфорнокислый, селенит натрия, калий йод, натрий хлористый и калий хлористый, группу витаминов, включающую витамин А (ретинол ацетат), витамин Д3, витамин Е (токоферол ацетат), витамин В6, витамин В12, витамин С, витамин К3, фолиевую кислоту и витамин РР, и группу аминокислот, включающую метионин, лизин, аланин, аргинин, серии, треонин, цистин, аспарагиновую и глутаминовую кислоты, а также лактозу в качестве наполнителя.

Известна также «Композиция ингредиентов для кормового продукта сельскохозяйственных животных и птиц» (RU №2493725, публ. 27.09.2013), которая содержит метионин, алюмосиликат, полисахариды пектин и инулин, органические кислоты янтарную или ее соли и лимонную и кисломолочные бактерии отряда Lactobacillales, иммобилизованные на алюмосиликат.

Недостатком известных решений является отсутствие химической модификации используемых пептидных комплексов, в связи с чем, усложняются условия хранения и транспортировки готового продукта.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение ассортимента целевых продуктов, разработка олигопептидной композиции, которую можно использовать в качестве стимулирующей рост кормовой микродобавки для сельскохозяйственных животных и птицы в оптимальных условиях хранения и транспортировки.

Известно, что пептиды образуются в клетках животного организма в результате серии последовательных химических реакций, осуществляемых с помощью ферментов - пептидаз. Пептиды обладают высокой биологической активностью и являются регуляторами разнообразных физиологических процессов. Существуют пептиды-буферы, пептиды-гормоны, нейропептиды, вазоактивные пептиды, пептиды-антибиотики, вкусовые пептиды, протекторные пептиды и др. Физиологически значимых пептидов насчитывается несколько сотен. Но основной «костяк» составляет не более 40-50 соединений, остальные - их комбинации. Как правило, регуляторные пептиды - это молекулы с различным набором аминокислот: большинство из них - до 30, больше не надо. Существует некий энтропийный уровень, уровень упорядоченности систем, оптимальный для выполнения регуляторной миссии. Однако все более углубленное исследование соотношения структуры и функции показывает, что части целой пептидной молекулы также могут обладать физиологической активностью, подчас еще большей или качественно инвертированной (http://xreferat.com/10/879-1-rol-peptidov-v-funkcionirovanii-nervnoiy-sistemy.html).

Для решения поставленной задачи предлагается олигопептидная композиция, включающая композицию из ацилированных олигопептидов, полученную из сухого обезжиренного молока или кормового лизина после их ферментного гидролиза трипсином и химической модификации янтарным ангидридом, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

сухое обезжиренное молоко	8-10
трипсин	0,02-0,04
янтарный ангидрид	5,5-6
вода очищенная	100

Олигопептидная композиция может быть выполнена в порошкообразной форме, а также в виде таблеток, капсул и других лекарственных формах.

В качестве основных действующих агентов продукта выступает композиция из ацилированных олигопептидов с концевыми лизином и аргинином - продуктов ферментативного гидролиза альбумина трипсином, которые модифицированы в амиды с помощью янтарного ангидрида (ангидридов других дикарбоновых кислот - уксусной, малеиновой и пр.).

Технический результат заключается в повышении продуктивности сельскохозяйственных животных и птиц за счет действия заявленного состава олигопептидной композиции, а также в оптимальных условиях хранения и транспортировки.

Пептидные композиции по существу нестабильны, поскольку они подвержены химическому и физическому разрушению. При химическом разрушении, таком как окисление, гидролиз, рацемизация или поперечная сшивка, подвергаются изменению ковалентные связи. При физическом разрушении происходят конформационные изменения нативной структуры пептида, то есть вторичной и третичной структуры, такие как агрегация, осаждение или адсорбция на поверхностях (http://www.findpatent.ru/patent/242/2421236.html).

Проводилось довольно много исследований с ацилированными производными пептидов, при этом оказалось, что их устойчивость резко повышается

(http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/jakubke/peptide%282%29.pdf).

В организме теплокровных такие олигопептиды устойчивы к действию ферментов, защищены от дальнейшего гидролиза ацилированием, а «маленькие» размеры пептидов позволяют им свободно всасываться. Кроме того, такая система пептидов, которые были ранее целым (молекулой альбумина), но с измененными зарядами, способна к самоорганизации на рецепторном уровне в супрамолекулярную структуру. Отрицательный заряд олигопептидов обеспечивает их устойчивость к дальнейшему ферментативному гидролизу (производное инсулина, обладающее сахароснижающей активностью, и способ его получения, WO 2013100793 А1).

Таким образом, олигопептидная композиция по отношению к макроорганизму является макронутриентом с высокой степенью усвояемости. Не является гормональным препаратом.

Олигопептидную композицию предлагается вводить в рацион без ограничений. Она совместима со всеми продуктами питания и кормами, другими добавками и лекарственными средствами. Побочных явлений и осложнений при ее применении у экспериментальных животных не выявлено, противопоказаний не установлено.

Пример 1 - получение олигопептидной композиции

Для получения олигопептидной композиции готовят раствор фермента следующим образом: 28 г трипсина всыпают в реактор, содержащий очищенную воду в объеме 100 л, растворяют фермент при осторожном перемешивании (около 15 мин). Затем готовят раствор сухого обезжиренного молока - в реактор, содержащий 100 л воды и растворенный фермент, добавляют 8,2 кг сухого обезжиренного молока с содержанием белка 34%, осторожно перемешивают до получения однородной суспензии без комков и пены. После чего в реакторе повышают температуру до 37°С, медленно перемешивают 24 часа и таким образом получают гидролизованное молоко. Затем в реактор медленно вводят янтарный ангидрид в количестве 5,6 кг, медленно перемешивают до полного растворения осадка (около 60 мин). Отсутствие кристаллического осадка модификатора на дне реактора является признаком завершения реакции. На стенках реактора появляется мелкодисперсный аморфный флотирующий белый осадок (не кристаллический). Кислотность раствора усиливается до рН=3,0 и ниже. Таким образом, получили модифицированные пептиды. Для получения сухого препарата проводят процесс распылительной либо лиофильной сушки. Условия: температура продукта при сушке не должна превышать 80°С.

По внешнему виду БАД представляет собой аморфный порошок светло-желтого цвета.

Пример 2 - изучение эффективности олигопептидной композиции

Было проведено испытание продукта, с целью получения результатов как зооветеринарных показателей, так и показателя экономической эффективности. Опыт проводился на поголовье 10000 голов петухов породы «Киргизская». За основу брались исходные данные с двух клеток, одна клетка - опытная, вторая - контрольная, в каждой клетке было посажено по 20 голов. Т.к. содержание птицы в корпусе напольное, невозможно делать замеры зооветеринарных показателей от одних и тех же птиц с пола. Поэтому были использованы два бокса, в которых с суточного возраста находились петухи опытной и контрольной групп до конца эксперимента (фиг. 1 - опытная группа и фиг. 2 - контрольная группа соответственно).

Олигопептидную композицию вводили равномерным распределением в корм для опытной группы, контрольная группа поедала точно такой же корм только без продукта. Ввод в комбикорм продукта осуществлялся из расчета 150 грамм на 1 тонну корма. В таблице №1 приведены еженедельные производственные показатели контрольной и опытной групп - возраст, вес одной головы, расход корма за неделю - на 1 голову птицы. Сохранность поголовья в обеих группах 100%.

Пример 3 - изучение эффективности олигопептидной композиции

Условия эксперимента описаны в примере 2.

По результатам 70-дневного выкармливания установлено, что петухи опытной группы имели по сравнению с контрольной более значимый прирост массы тела (в среднем - на 44 грамма), их гребешки были соответственно крупнее и имели более яркую окраску (фиг. 1 - опытная группа и фиг. 2 - контрольная группа соответственно). Петухи опытной группы отличались более высокой степенью физической активности.

Известно, что у животных размер семенников непосредственно связан с половой активностью: представители животного мира, у которых семенники больше, как правило, имеют и большее количество половых партнеров (http://mignews.com.ua/society/238832.html).

При исследовании семенников петухов установлен факт их доминирующего развития у петухов опытной группы по сравнению с контрольной группой. Размер семенников петухов представлен на фиг. 3 (внизу - контроль, вверху - опыт).

Анализ размеров семенников проводили сравнением их площадей в исследуемых группах. При этом форму семенника приравнивали к форме эллипса. Количество расчетных единиц в группах уравняли до 14. Результаты анализа размеров семенников петухов приведены в таблице 2.

Таким образом, в опытной группе петухов семенники в 1,22 раза больше, чем в контрольной.

Правильное развитие семенников имеет решающее значение для достижения и поддержания оплодотворяющей способности спермы (фертильность) на высоком уровне. Известно, что размер семенников тесно связан с фертильностью, низкая фертильность часто связана с маленькими семенниками. Поэтому очень важно обеспечить, чтобы условия содержания самцов не тормозили развитие семенников на всем протяжении их выращивания. В возрасте от 2 до 12 недель развитие семенников в основном происходит на клеточном уровне. В течение этого периода наблюдается незначительный рост семенников, но именно в этот период происходит деление клеток Сертоли, какие определяют фертильность самцов. Первые 10 недель после вылупления из яйца наблюдается небольшое увеличение веса семенников (от 3-8 мг до 60-100 мг), но количество клеток Сертоли увеличивается от 1 до 100 млн. Клетки Сертоли обеспечивают поддержку и питание развивающихся сперматозоидов, и способность семенников производить сперму тесно связана с их количеством. Если предполагается получить от зрелого самца максимальное количество спермы, то жизненно важно, чтобы деление клеток Сертоли происходило в оптимальных условиях (http://ptitcevod.ru/inkubaciya/razmer-semennikov-i-oplodotvoryayushhaya-sposobnost-spermy-petuxov.html).

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод о получении олигопептидной композиции, которую можно использовать в качестве стимулирующей рост кормовой микродобавки для сельскохозяйственных животных и птицы.

1. Олигопептидная композиция из ацилированных олигопептидов, полученных из сухого обезжиренного молока путем его ферментативного гидролиза трипсином и химической модификации янтарным ангидридом, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. доли:

сухое обезжиренное молоко	8-10
трипсин	0,02-0,04
янтарный ангидрид	5,5-6
вода очищенная	100

2. Олигопептидная композиция по п. 1 в виде порошка, таблеток, капсул и других лекарственных форм.