Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Коллаген представляет собой фибриллярный белок соединительной ткани и обладает рядом положительных свойств: отсутствием токсичности и канцерогенных свойств, слабой антигенностью, высокой механической прочностью и устойчивостью к тканевым ферментам, способностью образовывать комплексы с биологически активными веществами (гепарином, хондроитинсульфатом), стимуляцией регенерации собственных тканей организма [3]. Будучи введенным в синтетический каучук марки СКИ-3, направленным образом меняет свойства материала, улучшает когезионную прочность, клейкость, сопротивление раздиру и приближает синтетический каучук по комплексу свойств к натуральному каучуку. Нами был найден новый экологически чистый источник коллагена для получения на его основе биодеградируемого, гипоаллергенного гидролизата. В качестве сырья были использованы плавательные пузыри северных видов рыб — отходы производства рыбоперерабатывающих компаний Республики Саха (Якутия). Отходы состояли из плавательных пузырей сиговых и других видов рыб. Уникальность северных видов рыб определяется богатым аминокислотным составом соединительной ткани, высокой концентрацией биологически активных веществ, поскольку эти факторы позволяют всему живому лучше адаптироваться к суровым условиям существования на Севере. Вначале исследований нами был использован плавательный пузырь осетра, однако, несмотря на уникальность и эффективность полученных продуктов, исследования пока не дали ожидаемого экономического эффекта. Если в случае использования осетра сырьевая база является ограниченной, то для остальных промысловых рыб таких проблем не существует. Могут быть использованы отходы сиговых рыб (омуля, сига, чира и др.), широко распространенных в Республике Саха (Якутия). Следует еще раз подчеркнуть, что данный вид сырья является отходом, который промышленным образом не перерабатывается. С этой точки зрения поиск новых областей применения гидролизатов коллагена, полученных из плавательных пузырей северных рыб, является актуальной и важной задачей. Целью работы является разработка технологий гидролиза коллагена из плавательного пузыря северных рыб и изыскание рациональных путей применения полученного продукта в различных отраслях. Коллаген, входящий в состав разных видов рыб, имеет свои особенности химического состава, которые позволяют варьировать в определенных пределах состав и свойства получаемых на их основе материалов. Все это требует всестороннего изучения. Поскольку коллаген является высокомолекулярным полимером, в фармацевтической и косметической промышленности он в чистом виде не используется. Для лучшего проникновения в организм человека (фармацевтические препараты, мази, кремы) необходимо снизить молекулярную массу полипептидных цепей, то есть необходимо разработать оптимальную технологию гидролиза исходного сырья. Лишь с использованием метода расщепления молекулы коллагена образуется «активный» гидролизованный коллаген, который максимально усваивается организмом. Благодаря данному методу появляется максимально сбалансированный комплекс аминокислот, которые участвуют в развитии и восстановлении тканей. Объекты и методы исследований Объектом исследований являлся коллаген из плавательного пузыря сиговых рыб. Плавательный пузырь подвергали щелочно-солевому гидролизу с последующей сублимационной сушкой. Полученный гидролизат исследовали различными методами, а также тестировали в медицинских экспериментах in vivo на подопытных крысах линии Wister. Кроме того, гидролизат коллагена был введен в эластомерные материалы на основе эпихлоргидринового каучука HydrinT6000, бутадиен- нитрильных каучуков марок БНКС-18, БНКС-28, полиизопренового каучука марки СКИ-3. В ходе работы были исследованы молекулярная масса, размеры, структура, микробиологические показатели гидролизата коллагена, а также содержание тяжелых металлов самих плавательных пузырей. Молекулярную массу определяли вискозиметрическим методом. Для определения вязкости раствора полимера измеряют время истечения равных объемов растворителя и раствора через капилляр вискозиметра при заданной постоянной температуре. Вискозиметрические измерения проводили на аппарате Laudaproline PVL 15 с капиллярным вискозиметром Уббелоде с диаметром 0,005 мм при Т = 25 °С. Размер частиц гидролизата определяли методом динамического рассеяния света, измерения проводили при температуре 25 °С на анализаторе частиц субмикронного диапазона NanosizerZS (Великобритания) с углом детектирования в 173 ° и 13 °. В анализаторе используется гелий-неоновый Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 96-102. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 96-102. © Исакова А. И., Петрова Н. Н., Артахинова С. Ф., 2022 97