Эндокринные железы продуцируют гормоны, которые в соответствии с химическим строением можно разделить на три группы: белки и полипептиды, производные аминокислот, стероиды.
Гипофиз. Использование гипофизов в качестве ценного сырья для получения целого ряда медицинских препаратов обусловлено тем, что в мозговом придатке вырабатываются многочисленные гормоны, один из которых влияет на секреторную деятельность многих эндокринных желез, а другие — непосредственно регулируют обменные процессы в организме. Гормоны гипофиза но своему строению относятся к пептидам или белкам с небольшой молекулярной массой.
Передняя доля гипофиза секретирует ряд гормонов: гормон роста, регулирующий размножение клеточных элементов, рост тканей, скорость обменных процессов: тиреотропный гормон, влияющий на обмен веществ в целом посредством стимуляции щитовидной железы; адрепокортикотропный гормон, стимулирующий рост коры надпочечников и синтез кортикостероидов; гонадотропные гормоны, влияющие на деятельность женских и мужских половых желез; иролактип, стимулирующий развитие молочных желез п лактацию; липотроппые гормоны, обладающие жиромобилизующнм кортнкотроппым действием и инсулиноподобным эффектом.
Средняя доля гипофиза продуцирует гормоны, влияющие на деятельность пигментных клеток.
Задняя доля содержит вазопресспн, повышающий кровяное давление, регулирующий водный обмен и сокращение гладкой мускулатуры; окситоцин, стимулирующий сокращение гладкой мускулатуры матки при родах и мышечных волокон молочной железы.
Одно из важных направлений использования гипофиза связано с выделением из передней доли адренокортнкотропного гормона (АКТГ). Адренокортнкотроппой активностью облада ет полипептид, состоящий из 39 аминокислотных остатков. Содержание АКТГ в гипофизах свиней превышает соответственно , 2—4 и 5—6 раз количество гормона в гипофизах овец и крупного рогатого скота. Вследствие этого гипофизарная ткань свиней является лучшим сырьем для производства АКТГ.
Гормоны средней доли гипофиза по химической природе- являются пептидами, состоящими из 13 и 18 аминокислотных остатков. Содержание гормонов в гипофизе крупного рогатого скота ниже, чем в гипофизе свиней. Помимо АКТГ, из передней и средней долей гипофиза изготавливают такие препараты, как пролактни, гонадотропин, аденозин, интермедии.
Гормоны задней доли гипофиза представляют собой циклические пептиды, состоящие из девяти аминокислот и содержащие одну дисульфидиую связь. Они являются действующими началами таких препаратов, как питуитрин, гифотоцин, адиурекрин, маммафизин.
Паращитовидные железы (околощитовидные). Паращитовидные железы синтезируют гормон белковой природы — паратгормон. Он участвует в регуляции концентрации попов Са2+ и фосфора. Паратгормон состоит из одной полнпептидной цепи, содержащей 84 аминокислоты. Под влиянием протеолитических ферментов паратгормон теряет биологическую активность.
Потому препарат паращитовидной железы — паратиреокрип — применяют при различных формах тетании, астме, крапивнице и других заболеваниях.
Щитовидная железа. Секретнруемые щитовидной железой тироксин н трийодтироннн являются йодсодержащимн аминокислотами. Они увеличивают скорость синтеза белка и активность многих ферментативных систем.
В щитовидной железе йод преимущественно входит в состав тиреоглобулина. Этот белок содержит 0,5-1% йода и 8—10% углеводов. Тнреоглобулнн не обладает гормональными свойствами. Однако в результате протеолиза этого белка освобождаются два тиреоидных гормона. По своим физико-химическим свойствам и молекулярной структуре оба вещества близки между собой и являются производными тиронина. Наиболее высокой биологической активностью обладают тиреоидине гормоны свиней. Максимальное содержание тиреоглобулина в щитовидной железе обнаруживается в зимние и весенние месяцы.
Помимо этих гормонов, в щитовидной железе синтезируется гормон пептидной природы кальцнтонип, обеспечивающий постоянный уровень содержания кальция в крови.
Препарат из щитовидной железы — тиреодии - применяют при лечении заболеваний, связанных с гипофункцией щитовидной железы, микседеме, кретинизме, ожирении.
Тимус. Секретнруемые эндокринной железой гормоны влияют на иммунологическую реактивность организма.
Поджелудочная железа. Поджелудочную железу как полп- функциопальный орган используют в качестве сырья для изготовления гормональных н ферментных препаратов. Важнейшее направление промышленной переработки поджелудочной железы связано с выделением нз нее инсулина.
Инсулин, продуцируемый островками Лапгерганса поджелудочной железы, является гормоном, регулирующим углеводный обмен организма за счет влияния на транспорт глюкозы и ее использования тканями. Инсулин представляет собой глобулярный белок с известной последовательностью аминокислот и пространственной структуры. Молекулярная масса 5700, изоэлектрическая точка соответствует рИ 5,3—5,35. В водных растворах мономер инсулина находится в равновесии с более высокомолекулярными частицами. В зависимости от концентрации инсулина, величины pH и других факторов частицы мономера ассоциируют с кратным увеличением молекулярной массы.
Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей (А и В), связанных между собой дисульфидными мостиками. Дисульфидная связь имеется также в цепи А. Нарушение дисульфидных связей в молекуле инсулина приводит к падению биологической активности. Видовая специфичность инсулинов обусловлена разницей в содержании аминокислот во фракции А.
Молекула инсулина легко расщепляется под действием пепсина. Трипсин совместно с химотрипсином вызывает дальнейшее разрушение инсулина. Два последних фермента продуцируются поджелудочной железой, и их активность значительно повышается при автолизе тканей.
Содержание инсулина в сырье, а следовательно, и его выход при переработке зависят от вида и возраста животного,, времени года. Наибольшее количество инсулина удается получить из поджелудочной железы свиней. Зимой содержание инсулина выше, чем летом. У крупного рогатого скота поджелудочная железа тем богаче инсулином, чем моложе животное.
Белковая природа инсулина и наличие в поджелудочной железе, помимо этого, гормона целого комплекса протеолитических ферментов — все это определяет условия сбора поджелудочной железы, режим извлечения из нее гормона и последующую обработку экстрактов инсулина.
Помимо инсулина, в поджелудочной железе вырабатывается другое активное вещество — липокаин, влияющий на процессы жирового обмена в печени. Липокаин является полипептидом. Его получают из остатков поджелудочной железы после извлечения из нее инсулина. Липокаины применяются при жировом перерождении печени.
Вырабатываемый поджелудочной железой глюкагон называют гликогенолитическим фактором. Он стимулирует распад гликогена, являясь антагонистом инсулина. Глюкагон представляет собой полипептид, содержащий 29 аминокислотных остатка.
Поджелудочной железой продуцируются высокомолекулярный (калликреин) и низкомолекулярный (брадикинин) полипептиды, влияющие на процесс кровообращения. Эти полипептиды являются действующим началом препарата, ангиотрофина. Сырьем для получения этого препарата являются маточные растворы после выделения инсулина.
Внешнесекреторная функция поджелудочной железы связана с выделением целого ряда гидролитических ферментов: амилазы, липазы, протеазы. Комплексное действие продуцированных поджелудочной железой трипсина, химотрипсина, карбок- сиполипептидазы, аминопептидазы, эластазы обеспечивает расщепление белков и полипептидов до стадии низкомолекулярных соединений.
Поджелудочная железа выделяет трипсиноген и химотрип- синоген. Превращение их в активные формы в результате отделения пептидов может произойти под влиянием энтеропептидазы кишечного сока и автолиза ткани поджелудочной железы. Выход активного фермента зависит от соотношения скоростей реакций превращения трипсиногена в трипсин и инактивации фермента. Образующийся трипсин активирует химо- трипсиноген и проэластазу, отщепляя пептид. Молекулярная масса трипсина 23 800, изоточка фермента соответствует pH 10,4—10,8. Молекулярная масса химотрипсина 25 000.
Из поджелудочной железы вырабатывают трипсин кристаллический, химопсин, активным началом которого являются трипсин и химотрипсин, медицинский панкреатин. Эти препараты применяют при нарушении секреторной деятельности желудочно-кишечного тракта. Препараты трипсина и химотрипсина обладают также противовоспалительным действием. Они эффективны при лечении легочных болезней, заболеваний глаз и др. Технический панкреатин используют в кожевенной промышленности в качестве мягчителя.
Вырабатываемые из поджелудочной железы эластаза и коллагеназа применяются при атеросклерозе, пневмонии, рассасывании рубцовых тканей и др.
В поджелудочной железе секретируется рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, вызывающие гидролиз нуклеиновых кислот. В настоящее время установлена трехмерная структура ферментов и последовательность аминокислотных остатков в них. Препараты этих ферментов применяют при лечении легочных, глазных и других заболеваний.
Надпочечники. Надпочечники состоят из двух структур: коркового слоя и мозгового вещества. Корковая часть составляет около V, массы надпочечников. Гормоны, вырабатываемые мозговым веществом и корковым слоем, различаются по химическому составу и биологическому воздействию на организм.
Мозговое вещество надпочечников продуцирует адреналин и норадреналин. Соотношение гормонов широко варьирует. Наиболее выраженным эффектом воздействия обладает адреналин, который регулирует углеводный и липоидный обмены, влияет на сердечно-сосудистую систему и мышцы.
Препарат адреналин используют в лечебной практике при понижении кровяного давления, для предотвращения кровотечений, при бронхиальной астме и других заболеваниях.
Корковый слой надпочечников продуцирует большое количество кортикостероидов, влияющих на углеводный, белковый, жировой и водно-солевой обмены, на систему кроветворения, воспалительные и аллергические процессы. Из них главными гормонами являются кортизон, кортикостерон и альдостерон. Кортизон и кортикостерон обладают высокой активностью в отношении углеводного и белкового обмена. Альдостерон является высокоактивным гормоном в отношении водно-солевого обмена.
Вырабатываемый из надпочечников препарат кортин применяют при бронзовой болезни, мышечной слабости, ревматоидных артритах, некоторых заболеваниях глаз и болезнях кожи.
В настоящее время в терапевтической практике приобретают определенное значение синтетические кортикостероидные препараты.
Половые железы, плацента, пузырьковые железы. Половые железы — яичники и семенники — вырабатывают стероидные гормоны, влияющие на многие стороны процессов обмена в организме и обусловливающие развитие вторичных половых признаков. Желтые тела яичников синтезируют женский гормон — прогестерон, влияющий на развитие беременности.
В качестве гормонального сырья используют также плаценту стельных животных, в которой наряду с женскими половыми гормонами образуются кортикостероиды и полипептиды, обладающие действием гормонов передней доли гипофиза.
Препараты, вырабатываемые из половых желез, используют в качестве лечебных средств при заболеваниях, связанных с недостаточной функцией яичников и семенников.
Помимо гормонов, в семенниках содержится фермент — гиалуронидаза. Этот фермент является действующим началом препаратов лидазы и ронидазы. Их применяют для рассасывания рубцов (послеожоговых, послеоперационных), Рубцовых контрактур и других последствий травм.
Жмыхи от производства лидазы и инсулина могут служить, сырьем для производства нового ферментного препарата —тестипана, обладающего гиалуронидазной и протеолитической активностью. Этот препарат рекомендуется использовать для улучшения консистенции мяса.
Пузырьковые железы являются придаточными половыми железами мужских особей. В качестве гормонального сырья, продуцирующего простагландины, используют пузырьковые же лезы баранов. Предшественниками простагландинов является линолевая и арахиновая кислоты. Вырабатываемые из пузырьковых желез препараты обладают сосудосуживающим эффектом и вызывают сокращение гладкой мускулатуры матки.
Слизистая оболочка желудков, кишечника. Слизистая оболочка свиных желудков и сычугов крупного рогатого скота вырабатывает протеолитический фермент — пепсин, расщепляющий белки в кислой среде до стадии пептидов. Оптимум переваривающего действия фермента соответствует pH 1,5—2,5, при уменьшении кислотности пепсин свертывает молоко. Молекулярная масса пепсина 32 700.
Автолиз ткани в огранических пределах создает условия для максимального получения фермента как вследствие авто- каталитического превращения пепсиногена в пепсин, так и в результате более полного освобождения пепсина из тканей слизистой оболочки. В сычугах молодых телят содержится специфический фермент — химозин, вызывающий свертывание молока. Из слизистой оболочки крупного рогатого скота и свиных желудков вырабатывают пепсин пищевой, медицинский, сывороточный, желудочный сок. Из сычугов молочных телят и ягнят — сычужный фермент.