Эндокринно-ферментное сырье

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.