Новый способ извлечения коллагена из кожи пресноводных рыб разработали в Воронеже

Биологи Воронежского государственного университета разработали эффективный способ извлечения из кожи пресноводных рыб коллагена — ценного вещества для косметики, медицины и пищевой промышленности. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.


Ученые зарегистрировали патент — «Способ получения раствора гидрата коллагенов пресноводных гидробионтов».

Коллаген — это основной белок соединительной ткани. Его используют в медицине, косметологии и пищевой промышленности — преимущественно для поддержания здоровья кожи, суставов и других тканей, а также для выведения токсинов из организма. С возрастом уровень коллагена в организме снижается, а кожа становится более сухой и менее эластичной, начинают появляться морщины.

Поэтому считается, что коллагенсодержащие косметические средства могут активно противостоять возрастным изменениям. В биомедицинских исследованиях возможности использования коллагена изучают с целью лечения и профилактики различных заболеваний. Например, при повреждениях суставов или кожных покровов, травмах мягких тканей или ожогах коллаген может способствовать более быстрому восстановлению.

Научная группа под руководством профессора кафедры биофизики и биотехнологии ВГУ Сергея Антипова занимается разработкой биоматериалов на основе коллагена для ранозаживления, замещения или восстановления тканей в хирургии и получения функциональных пептидов на основе рыбного коллагена для продуктов специального и специализированного питания. Коллаген также широко применяется в производстве мясных и рыбных продуктов для улучшения их текстуры и стабильности.

По словам профессора, новый метод имеет преимущества по сравнению с предыдущими технологиями, которые давали меньший выход коллагена. До этого технологический процесс был более длительным, а конечный продукт содержал больше примесей. Реализованный технологический процесс включает в себя несколько этапов, каждый из которых направлен на достижение высокой чистоты коллагена и минимизацию повреждений молекул белка.

Метод протестировали в лабораторных исследованиях. Как происходит превращение шкуры рыб в коллаген: на первом этапе разработанной технологии шкуру рыб избавляют от лишних частей — прирезей мяса, плавников и остатков скелета — и подвергают стерилизации при низкой температуре. Затем промывают раствором с добавлением поверхностно-активных веществ.

После этого шкуры обрабатывают специальным раствором, который включает низкое содержание щелочи и перекиси водорода для подготовки шкуры к дальнейшей переработке и удалению пигментов. После это следовые остатки реактив удаляют с помощью многократной промывки. Далее сырье помещают в слабый раствор с органической кислотой и обрабатывают ультразвуком со специально подобранными параметрами, чтобы физически отделить белки от других компонентов шкуры. Затем лишнюю жидкость удаляют и добавляют дистиллированную воду в нужной пропорции, перемешивают до получения однородной массы. Полученную массу фильтруют, чтобы удалить мелкие частицы, а затем стерилизуют с помощью ультрафиолетового света.

Как объясняют ученые ВГУ, предложенный метод позволяет получить больше коллагена с сохранением его структуры и всех качеств, присущих молекулам коллагена, что важно для медицинских и косметических препаратов. Новый способ получения коллагена обеспечивает ключевые преимущества: время производства сокращается с семи суток до нескольких часов; сохраняется исходная фибриллярная структура коллагена, что делает его более пригодным для использования в медицинских и косметических препаратах; величивается выход полезных молекул коллагена.

Исследование воронежских ученых уже привело к значительной оптимизации технологии получения коллагена с целью повышения его качества и оптимизации процессов производства. Уже идут разработки по созданию материалов на основе коллагена с применением самых современных исследовательских подходов, в том числе с привлечением установок класса «мегасайнс».