|
Широко распространенные
в Дальневосточных морях водоросли, используемые с давних лет в пищевой
и медицинской практике, содержат различные гидроколлоиды, в том числе и
каррагинан.
Каррагинаны,
сульфатированные полисахариды, встречаются только в красных морских водорослях,
не имеют аналогий среди других растительных полисахаридов и находят широкое
применение как в фармацевтической, так и пищевой промышленности. Производственный
интерес к каррагинанам обусловлен их способностью образовывать гели, увеличивать
вязкость водных растворов, а также их разносторонней биологической активностью.
Известно несколько
типов каррагинанов, которые условно можно разделить на так называемые желирующие
(преимущественно каппа и иота) и нежелирующие (лямбда). В каждом растительном
виде может присутствовать несколько типов каррагинанов. Кроме того,
состав и количество экстрагируемого каррагинана зависят от места произрастания
водоросли, фазы ее жизненного цикла и сезона.
В поисках новых
источников каррагинанов нами исследовано восемь видов красных водорослей
из трех семейств: Gigartinaceae; Tichocarpaceae и Phyllophoraceae, собранных
в Приморье. При этом, наряду с видами, образующими обширные заросли и представляющими
непосредственный интерес для практического использования (Chondrus, Tichocarpus),
проведено сравнительное исследование менее распространенных видов водорослей,
данные о полисахаридном составе которых могут быть полезны как для химической
таксономии красных водорослей, так и рассмотрениz вопросов культивирования
водорослей.
Анализ полученных
полисахаридов показал, что водоросли семейства Gigartinaceae содержат в
основном молекулярные гибриды каппа-иота каррагинанов, в то время как Tichocarpaceae
- смесь каппа, бета и лямбда каррагинанов, а Phyllophoraceae небольшое
количество в основном иота каррагинана.
Практическое
использование каррагинана в значительной мере определяется его физико-химическими
свойствами. Проведенное нами изучение гелеобразующей способности полученных
каррагинанов позволило провести отбор наиболее важных для промышленного
использования видов каррагинанофитов, среди которых в первую очередь следует
отметить Chondrus armatus, Chondrus pinnulatus, Tichocarpus crinitus.
Выявлено
влияние сезонности и жизненного цикла водоросли на качественные и количественные
характеристики каррагинана. Наиболее ярко эта зависимость проявляется для
семейства Tichocarpaceaе: значительно увеличивается содержание каррагинана
в водорослях, собранных в период с октября по апрель. Напротив, для Gigartinaceae
высокое содержание каррагинана отмечено для водоросли, собранной в июле-
августе. Причем, из стерильной формы Gigartinaceae выделены слабо желирующие
каррагинаны, а из гаметофитов - преимущественно гелеобразующий каппа-тип
каррагина.
Структурные различия
в каррагинане существенно влияют и на их биологические свойства. Для изучения
биологической активности дальневосточных каррагинанов использованы различные
тесты: на анти-коагулирующую, антикомплементарную и макрофаг-фосфатазную
активность. Высокую антикоагулирующую активность при низкой концентрации
полимера проявляет каппа- каррагинан из гаметофитов водоросли Ch. pinnulatus.
Фармакологические
исследования каппа- и суммарного каррагинанов из водорослей семейства Gigartinaceae
показали перспективность использования их в качестве энтеросорбента и радиопротектора.
Получены положительные результаты испытаний каррагинана на моделях экспериментального
атеросклероза и язвы 12- перстной кишки.
Все типы
каррагинанов взаимодействуют с белками молока и обеспечивают форму и текстуру
таких продуктов, как йогурт и сыр при концентрации полисахарида 0.1-0.5%..
Полезные
свойства карагинанов открывают уникальную возможность создания лечебно-профилактических
продуктов на их основе. Для нужд производства на основе каррагинана разработана
рецептура различных кондитерских желе, которые могут быть использованы
для диетического питания. Подготовлен проект технической документации на
молочную лечебно-профилактическую продукцию Разработаны также технологические
схемы получения различных типов каррагинанов из водорослей Японского моря.
ЕРМАК Ирина
Михайловна, ст.н.с., к.х.н., Тихоокеанский
институт биоорганической химии ДВО РАН