Характеристика сульфатированных гликозаминогликанов хрящевой ткани скатов и осетров
https://doi.org/10.26428/1606-9919-2022-202-946-956
Аннотация
Из хрящевой ткани ската и осетра (калуги) получены сульфатированные гликозаминогликаны (ГАГ) — хондроитинсульфаты — при следующих условиях: гидротермическая обработка сырья при 50 оС; гидролиз протеолитическим ферментом (гидромодуль 1 : 1; температура 45 оС; длительность 4 ч), последовательное осаждение ГАГ спиртом (2–3 объемами этилового спирта (96о) с высаливанием 2 %-ным раствором хлорида натрия. В полученных образцах определено содержание гексозаминов и сульфатированных ГАГ: установлено, что ГАГ из ската и калуги отличаются высоким содержанием сульфатированных форм, сравнимым с коммерческим препаратом, что открывает перспективы разработки технологии получения из отходов при разделке этих объектов монокомпонентных биологически активных добавок хондропротекторного действия.
Ключевые слова
скат,
калуга,
хрящевая ткань,
хондроининсульфат,
гликозаминогилканы,
сульфатированные гликозаминогликаны,
гексозамины,
хондропротекторы
При поддержке: Коллектив авторов выражает глубокую благодарность сотрудникам Лучегорской НИС (ТИНРО), предоставившим образцы калуги для исследования.
Об авторах
А. И. Чепкасова
Тихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)
Россия
Россия
Чепкасова Анна Ивановна, кандидат технических наук, ведущий специалист
690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
Т. Н. Слуцкая
Тихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)
Россия
Россия
Слуцкая Татьяна Ноевна, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник
690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
Е. П. Караулова
Тихоокеанский филиал ВНИРО (ТИНРО)
Россия
Россия
Караулова Екатерина Павловна, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4
Список литературы
1. Гармашов С.Ю. Выбор условий ферментативного гидролиза коллагенсодержащего сырья // Вестн. КрасГАУ. — 2018. — № 3. — С. 268–273.
2. Панасюк А.Ф., Ларионов Е.В. Хондроитинсульфаты и их роль в обмене хондроцитов и межклеточного матрикса хрящевой ткани // Науч.-практ. ревматол. — 2000. — № 2. — С. 46–55.
3. Пат. РФ 2061485. Способ выделения хондроитинсульфата из животных тканей / С.Е. Васюков, Н.А. Кирьянов, И.В. Лукина и др. — Заявл. 28.12.1992; Опубл. 10.06.1996. — 4 с.
4. Пат. РФ 2623738. Биологически активная добавка из морских гидробионтов — источник хондроитинсульфата и способ ее получения / А.Е. Карлина, А.И. Чепкасова, Т.Н. Слуцкая и др. — Заявл. 25.01.2016; Опубл. 29.06.2017. — 11 с.
5. Пентин Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии : моногр. — М. : Мир, 2003. — 683 с.
6. Сорокоумов И.М., Ежова Е.А., Быкова В.М. и др. Хондроитинсульфат из хрящей рыб // Рыбпром. — 2007. — № 3. — С. 18–22.
7. Суховерхова Г.Ю. Биохимическая характеристика хрящевой ткани гидробионтов и технология БАД к пище : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Владивосток, 2006. — 26 с.
8. Хабиева А.Ю. Фармакокинетическое исследование различных лекарственных форм хондроитина сульфата : автореф. дис. … канд. фарм. наук. — М., 2007. — 25 с.
9. Abdallah M.M., Fernandez N., Matias A.A., Bronze M.D.R. Hyaluronic acid and Chondroitin sulfate from marine and terrestrial sources: Extraction and purification methods // Carbohydr. Polym. — 2020. — Vol. 243. 116441. DOI:10.1016/j.carbpol.2020.116441.
10. Campo G.M., Avenoso A., Campo S. et al. Hyaluronic acid and chondroitin-4-sulphate treatment reduces damage in carbon tetrachloride-induced acute rat liver injury // Life Sci. — 2004. — Vol. 74(10). — P. 1289–1305. DOI:10.1016/j.lfs.2003.08.010.
11. Elson L.A., Morgan W.T.J. A colorimetric method for the determination of glucosamine and chondrosamine // Biochem. J. — 1933. — Vol. 27. — P. 1824–1933.
12. Farndale R.W., Buttle D.J., Barrett A.J. Improved quantitation and discrimination of sulphated glycosaminoglycans by use of dimethylmethylene blue // Biochim. Biophys. Acta. — 1986. — Vol. 883, Iss. 2. — P. 173–177.
13. Gold E.W. A simple spectrophotometric method for estimating glycosarninoglycan concentrations // Anal. Biochem. — 1979. — Vol. 99. — P. 183–188.
14. Gui M., Song J., Zhang L. et al. Chemical characteristics and antithrombotic effect of chondroitin sulfates from sturgeon skull and sturgeon backbone // Carbohydr. Polym. — 2015. — Vol. 123. — P. 454–460. DOI:10.1016/j.carbpol.2015.01.046.
15. Im A.R., Park Y., Kim Y.S. Isolation and characterization of chondroitin sulfates from sturgeon (Acipenser sinensis) and their effects on growth of fibroblasts // Biol. Pharm. Bull. — 2010. — Vol. 33(8). — P. 1268–1273. DOI:10.1248/bpb.33.1268.
16. Immers J., Vasseur E. Influence of sugars and amines on the colorimetric hexosamine method of Elson and Morgan and its possible climination // Nature. — 1950. — Vol. 165. — P. 898–899.
17. Jang J.H., Hia H.C., Ike M. et al. Acid hydrolysis and quantitative determination of total hexosamines of an exopolysaccharide produced by Citrobacter sp. // Biotechnol. Lett. — 2005. — Vol. 27. — P. 13–18. DOI:10.1007/s10529-004-6305-y.
18. Jo J.-H., Park D.-Ch., Do J.-R. et al. Optimization of Skate (Raja flavirostris) Cartilage Hydrolysis for the Preparation of Chondroitin Sulfate // Food Sci. Biotechnol. — 2004. — Vol. 13, № 5. — Р. 622–626.
19. Jo J.-H., Do J.-R., Kim Y.-M., Kim D.-S. Optimization of shark (Squatina oculata) cartilage hydrolysis for the preparation of chondroitin sulfate // The Food Science and Biotechnology. — 2005. — Vol. 14(5). — P. 651–655.
20. Krichen F., Volpi N., Sila A. et al. Purification, structural characterization and antiproliferative properties of chondroitinsulfate/dermatansulfate from Tunisian fish skins // Intern. Journ. Biological Macromolecules. — 2017. — Vol. 95. — P. 32–39. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2016.10.108.
21. Lauder R. Chondroitin sulphate: A complex molecule with potential impacts on a wide range of biological systems // Complementary Therapies in Medicine. — 2009. — Vol. 17, № 1. — P. 56–62. DOI:10.1016/j.ctim.2008.08.004.
22. Lin N., Mo X., Yang Y., Zhang H. Purification and sequence characterization of chondroitin sulfate and dermatan sulfate from fishes // Glycoconjugate Journ. — 2017. — Vol. 34, Iss. 2. — P. 241–253. DOI:10.1007/s10719-016-9759-y.
23. Maccari F., Galeotti F., Volpi N. Isolation and structural characterization of chondroitin sulfate from bony fishes // Carbohydr. Polym. — 2015. — Vol. 129. — P. 143–147. DOI:10.1016/j.carbpol.2015.04.059.
24. Martins R.C.L., Werneck C.C., Rocha L.A.G. et al. Molecular size distribution analysis of human gingival glycosaminoglycans in cyclosporin and nifedipine induced overgrowths // J. Periodont. Res. — 2003. — Vol. 38. — P. 182–189. DOI:10.1034/j.1600-0765.2003.02004.x.
25. Medeiros G.F., Mendes A., Castro R.A.B. et al. Distribution of sulfated glycosaminoglycans in the animal kingdom: widespread occurrence of heparin-like compounds in invertebrates // Biochimica et Biophysica Acta. — 2000. — Vol. 1475. — P. 287–294. DOI:10.1016/s0304-4165(00)00079-9.
26. Panagos Ch.G., Thomson D., Moss C. et al. Characterisation of hyaluronic acid and chondroitin/dermatan sulfate from the lumpsucker fish, C. lumpus // Carbohydr. Polym. — 2014. — Vol. 106. — P. 25–33. DOI:10.1016/j.carbpol.2014.01.090.
27. Reginster J.-Y., Dudler J., Blicharski T., Pavelka K. Pharmaceutical-grade Chondroitin sulfate is as effective as celecoxib and superior to placebo in symptomatic knee osteoarthritis: the ChONdroitin versus CElecoxib versus Placebo Trial (CONCEPT) // Ann. Rheum. Dis. — 2017. — Vol. 76(9). — P. 1537–1543. DOI:10.1136/annrheumdis-2016-210860.
28. Silva T.H., Alves A., Ferreira B.M. et al. Materials of marine origin: a review on polymers and ceramics of biomedical interest // Int. Mater. Rev. — 2012. — Vol. 57(5). — P. 276–306. DOI:10.1179/1743280412Y.0000000002.
29. Stone J.E., Akhtar N., Botchway S., Pennock C.A. Interaction of 1,9-dimethylmethylene blue with glycosaminoglycans // Ann. Clin. Biochem. — 1994. — № 31. — P. 147–152. DOI:10.1177/000456329403100206.
30. Sundaresan G., Abraham R.J.J., Appa Rao V. et al. Established method of chondroitin sulphate extraction from buffalo (Bubalus bubalis) cartilages and its identification by FTIR // J. Food Sci. Technol. — 2018. — Vol. 55, Iss. 9. — P. 3439–3445. DOI:10.1007/s13197-018-3253-4.
31. Tadashi E. Sodium chondroitin sulfate, chondroitin-sulfate-containing material and processes for producing the same : Pat. W0/2004/039994. — 13.05.2004.
32. Theocharis D.A., Papageorgacopoulou N., Vynios D.H. et al. Determination and structural characterisation of dermatan sulfate in the presence of other galactosaminoglycans // J. Chromatogr. B. Biomed. Sci Appl. — 2001. — Vol. 754(2). — P. 297–309. DOI:10.1016/s0378-4347(00)00624-1.
33. Uebelhart D., Malaise M., Marcolongo R. et al. Intermittent treatment of knee osteoarthritis with oral chondroitin sulfate: a one-year, randomized, double-blind, multicenter study versus placebo // Osteoarthritis Cartilage. — 2004. — Vol. 12, Iss. 4. — P. 269–276. DOI:10.1016/j.joca.2004.01.004.
34. Volpi N. (ed.) Chondroitin sulfate: structure, role and pharmacological activity. — San Diego : Elsevier, 2006. — 568 p.
35. Volpi N. Fractionation of heparin, dermatan sulfate, and chondroitin sulfate by sequential precipitation: A method to purify a single glycosaminoglycan species from a mixture // Anal. Biochem. — 1994. — Vol. 218(2). — P. 382–391. DOI:10.1006/abio.1994.1196.
36. Volpi N. Purification of heparin, dermatan sulfate and chondroitin sulfate from mixtures by sequential precipitation with various organic solvents // J. Chromatogr. B. Biomed. Sci Appl. — 1996. — Vol. 685(1). — P. 27–34. DOI:10.1016/0378-4347(96)00154-5.
37. Werneck C.C., Oliveira dos Santos A.J., Silva L.C.F. et al. Is there a glycosaminoglycan related heterogeneity of the thymic epithelium? // J. Cell. Physiol. — 2000. — Vol. 185. — P. 68–79.
Рецензия
Для цитирования:
Чепкасова А.И., Слуцкая Т.Н., Караулова Е.П. Характеристика сульфатированных гликозаминогликанов хрящевой ткани скатов и осетров. Известия ТИНРО. 2022;202(4):946-956. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2022-202-946-956
For citation:
Chepkasova A.I., Slutskaya T.N., Karaulova E.P. Characteristics of sulfated glycosaminoglycans in the cartilage tissue of skate and sturgeon. Izvestiya TINRO. 2022;202(4):946-956. (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2022-202-946-956
Просмотров:
333
Послать статью по эл. почте 