Вклад хитозана в лечебный эффект фитохитодезтерапии

Б.А. Комаров, Институт проблем химической физики РАН, г. Черноголовка

Известно, что Абу Али Ибн Сина (Авиценна) (1150-1220) успешно применял улиток, моллюсков, сколопендр, скорпионов, шпанских мушек, речных раков, земляных червей, гадюк, летучих мышей, желчь удода и его тело, светлячков в виде мазей, повязок и вытяжек для рассасывания опухолей и лечения различных заболеваний. В настоящее время известно, что во всех живых организмах, которые использовал Авиценна, содержатся хитин-меланиновые комплексы, олигомеры пептидов и различные структурные заготовки органических веществ для обмена и роста, включая и олигомер-ный хитин с его производными.

Известно, что независимо от способа выделения хитина из пчел, он представляет собой комплексную субстанцию с меланином - пигментом сложной структуры с ароматическими и алифатическими фрагментами. Существенно, что наиболее полно хитин-меланиновый комплекс экстрагируется простым кипячением в нейтральной воде. Именно такой комплекс обладает высокой антиоксидантной активностью, способен сорбировать тяжелые металлы, холестерин, антибиотики и ксенобиотики [1]. Эти современные экспериментальные данные могут объяснить успешное лечение Авиценной с применением насекомых, улиток, моллюсков и т. п.

В чистом виде хитин и его производные, включая хитозан, особенно в случае наличия его аминогрупп в координационной сфере атома переходного металла (что реализуется в фитохитодезах), также являются антиоксидантами. Хитозан полезен для человека и другими его уникальными свойствами, благодаря которым он все в большей степени применяется в медицине [1, 2]. Особенно удачным оказалось сочетание водорастворимых форм хитозана полифракционного состава с экстрактами лекарственных фитосборов, что реализуется в так называемых фитохитодезах [2]. Кратко отметим, что эффективность профилактики и лечения различных заболеваний фитохитодезами обусловлена присутствием в них хитозана именно полифракционного состава и в водорастворимой форме.

Хитозан в основной форме или его механические смеси с органическими кислотами (например, с аскорбиновой) при ММ > ~ 50 000 дальтон не успевает в кислой среде желудка перейти в растворимое состояние, а в кишечнике такой хитозан (в основной форме) преимущественно выполняет полезную роль энтеродеза. На основе такого хитозана в России есть биологически активные добавки к пище: хитосорб, хиторич, хитосан (США), хитозан (Китай), хитан, полихит, хитозан-альга-плюс (отечественные). Исключением является растворимый олигосахарид хитозана («Олиго-фарм», Нижний Новгород), состоящий на ~ 63% из смеси олигомеров с числом звеньев от 1 до ~ 4. Однако в составе олигосахарида имеется всего лишь ~ 1,5% фракции с ММ 50 000 дальтон, которая только в водорастворимой форме (поликатионном состоянии) выполняет важную бакте-риостатическую функцию, обеспечивает нормализацию микрофлоры желудочно-кишечного тракта и вывод токсинов из организма. Олигомерные фракции хитозана до 20-и звеньев (n) в цепи (ММ = {179 + (n -1)[203-(42 СД/100)]}; ММСД=95 = 3278; ММСД=85 = 3358; СД - степень деацетилирова-ния в %), как показано в эксперименте [3], не оказывают значительного влияния на параметры роста тест-культур.

Этих недостатков лишены фитохитодезы. Уместно отметить, что фракция хитозана с ММ 50 000 дальтон из водорастворимой формы в кишечнике при рН 7,3 может перейти только в коллоидное состояние, в котором на порядки усиливаются детоксицирующие свойства хитозана из-за большой поверхности наноразмерных частиц полимера.

Что известно об усваивании хитозана? В капиллярах различают два вида пор: мелкие (диаметр 5 - 10 нм) и крупные (диаметр 20 - 70 нм). Мелкие поры обеспечивают транспорт воды и растворенных в ней небольших молекул, крупные - транспорт макромолекул. Существенно, что мелких пор в 103 - 104 раз больше, чем крупных. В мембранах внутриклеточных органоидов высших организмов обнаружены трансмембранные кана-лообразующие белки-тримеры (порины), которые имеют заполненные водой поры, проницаемые для молекул с ММ < 600 дальтон.

Недавно в эксперименте показано, что при пероральном применении олигомерного Н3-хитозана с числом звеньев в цепи от 1 до ~ 8 (179 < ММ > 1306) в крови и практически во всех органах обнаруживаются молекулы олигомеров хитозана уже через 1 мин после приема, а через 3 мин - достигается максимальное содержание [4].

Расчеты показывают, что в общей сложности усваивается около 2 % от принимаемой перорально дозы. Учитывая высокую гидратированность полисахаридов и их олигомеров, можно предположить, что быстро могут усваиваться только мономер (ММ=179) и димер (ММ=340). Попадая в кровь, эти олигомеры быстро разносятся по всем органам человека. Одно из важных их действий - это коррекция иммунной системы, что также происходит многогранно. Очевидно, что эту коррекцию выполняет не вообще хитозан, а именно та олигомерная его часть, которая быстро усваивается

• мономер и димер глюкозамина, что, строго говоря, должно быть проверено экспериментально. Механизм этого действия подробно обсуждается в работах Жоголева К.Д. с сотрудниками [5].

Высокомолекулярная фракция хитозана выполняет ряд важных функций. Первое - бактериостатическое действие, которое, как установлено, проявляется только в форме поликатионного электролита, то есть в солевой (водорастворимой) форме - комплексе хитозана с кислотой. Второе

• пролонгирует действие лекарственного средства и/или лекарственного растения. Третье - детоксицирующее действие: выводит токсины и ионы тяжелых металлов. Особенно важна роль фракции с ММ не больше 50 кДа, которая, как уже указывалось, в условиях тонкого кишечника переходит из растворимого в коллоидное состояние, когда на 2 - 3 порядка усилены комплексообразующие и хелатообразующие свойства, соответственно, возрастает и детоксицирующее действие хитозана. Эти процессы замедлены или даже вовсе отсутствуют, если хитозан применяется в основной форме (не в водорастворимой) и с фиксированными молекулярными характеристиками.

Выводы.

Проведенное сравнение с другими хитозансодержащими препаратами показало, что всеми перечисленными в данной работе и в обзоре [2] особенностями, обусловленными полифракционным составом и растворимой формой поликатионного электролита, обладают только фитохито-дезы, в которых синергетически усилены действия как фитокомпонентов (пролонгируется их действие), так и хитозана (фитокомпонент способствует увеличению содержания хитозана в крови). Сочетание экстрактов лекарственных фитосборов с водорастворимой формой хитозана полифракционного состава дает наиболее эффективное действие в профилактике, вспомогательной терапии и лечении различных заболеваний.

Литература

1. Материалы 7-ой Международной конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана». С-Пб - Репино. 15-18 сентября 2003. Изд.ВНИРО. С. 327.
2. Б.А. Комаров. «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». Сборник научных трудов РАЕН. Вып. 13. М: РАЕН. 2005. С. 190.
3. О.Н. Дарашкевич, О.В. Добролеж, Н.Б. Вербицкая и соавт. Мат. 7-ой Международной конф. «Современные перспективы в исследовании хитина и хитозана». С-Пб-Репино. 15-18 сентября 2003. Изд. ВНИРО. С. 239.
4. Л.В. Погорельская, Б.А. Комаров, А.А. Костенко, А.И. Албулов. Патент РФ № 2270585 от 22.03.2004.
5. Жоголев К.Д., Никитин В.Ю., Цыган В.Н., Егоров В.Н. Мат. 6-ой Межд. конф. «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана» М: ВНИРО. 22.10. 2001. С. 163.