Белковые гидролизаты это продукт расщепления белка до аминокислот и простых пептидов. Применение расщепленных белков в клинике основано на том, что они по мере разрушения теряют видовую специфичность. Как ценные лечебные препараты белковые гидролизаты широко используются в медицинской практике. Эти препараты хорошо усваиваются в организме и обладают большой фармакологической и терапевтической эффективностью.
За последние 40 лет предложено много препаратов этой группы. Большинство из них получено путем глубокого расщепления белка до аминокислот воздействием на сырье концентрированных кислот. Известны три метода гидролиза белков — кислотный, щелочной, ферментативный. При всех этих видах гидролиза белок расщепляется на составные части, однако продукты гидролизата различны.
Кислотный и щелочной гидролиз осуществляется кипячением белка с концентрированными растворами кислот и щелочей. При кипячении со щелочью сохраняются все аминокислоты, и такая жизненно важная аминокислота, как триптофан. Однако существенным недостатком этого вида гидролиза является то, что при этом разрушаются витамины, происходит рацемизация аминокислот (превращение природных L-форм в неусваиваемые организмом D-формы), их частичное дезаминирование, т. е. ослабляется или утрачивается биологическая или физиологическая ценность и снижается фармакологическая активность аминокислот. Поэтому щелочной гидролиз уже не используется как метод получения гидролизатов белка для парентерального питания. Кислотный гидролиз не сопровождается таким изменением аминокислот, но при нем разрушаются триптофан, витамины и нуклеиновые кислоты. Чтобы обеспечить необходимое содержание триптофана в готовом препарате, гидролитическое расщепление белка производится до образования свободных аминокислот (причем вместо разрушенного триптофана прибавляют чистый препарат этой аминокислоты) или же его проводят в условиях, при которых триптофан расщепляется в незначительной степени.
В отличие от кислотного и щелочного ферментативный гидролиз, протекающий при умеренной температуре (37— 55° С), мягко воздействует на белок, не вызывая рацемизацию аминокислот и разрушение триптофана. Кроме того, он обеспечивает сохранность витаминов, биологически активных веществ (нуклеиновых, желчных кислот). Однако, так как ферментативный гидролиз протекает медленно, требуется много времени для получения препарата, лишенного белка, пептидов, полипептидов. Ферментативные гидролизаты получают, инкубируя белковое сырье (казеин, кровь, фибрин) с протеолитическим ферментом, но удалить полностью белок в этих условиях не всегда возможно, поэтому вливание ферментных гидролизатов часто сопровождается анафилактическими реакциями.
Амиген
Одним из первых гидролизатов, который получил широкое распространение, был препарат ферментативного гидролиза казеина — амиген. Его выпускали в виде порошка, содержащего 12% азотистых продуктов, из них 7,8% приходилось на свободные аминокислоты. Амиген применяли для парентерального введения в виде 5% раствора с добавлением 5% глюкозы.
Аминазол
Аминазол (Швеция, «Витрум») — ферментативный гидролизат казеина, предназначен для парентерального питания в виде 3,3% раствора, содержащего 10—15% эмульсии кукурузного масла, в состав входит 67% аминокислот и 33% пептидов. Он обеспечивает нормальный белковый обмен. При сгорании в тканях образуется значительное количество энергии (1 л эмульсии обеспечивает соответственно 4,19—8,38 Дж).
Нашел также применение и ферментативный гидролизат казеина — биопротин, включающий все незаменимые аминокислоты.
Для получения гидролизата промышленным путем во Франции используют энзимный гидролиз, дополненный кислотным. Сырьем служит казеин в чистом виде или в смеси с кровью и мышечным белком крупного рогатого скота. Аминокислотный состав гидролизата в обоих случаях одинаков.
Myszkowska приводит данные о следующих препаратах белковых гидролизатов: Amino acids Polfa — энзимный гидролизат бычьей крови, содержит 7% раствор аминокислот и пептидов, изготовлен фирмой «Polfa» (Польша); aminolin—3,8% раствор аминокислот и 5% раствор глюкозы, полученный кислотным гидролизом из казеина (Дания), amparon — 5% раствор ферментативного гидролизата молочного белка (Голландия). Болгарский казеиновый гидролизат казеинолизат (Фармахим) получен путем мягкого кислотного гидролиза казеина. Он содержит 40-50 мг триптофана и 700—900 мг азота, что соответствует 4,4—5,7 г белка. Соотношение между азотом свободных аминокислот и общим азотом выше 50%.
Широко применялись 4 гидролизата: гидролизин, гидролизат казеина (гидролизат ЦОЛИПК), аминопептид, кровезаменитель БК-8.
Гидролизин
Гидролизин Л-103 получен в Институте гематологии путем воздействия соляной кислоты на кровь скота. Гидролизат содержит 0,7—0,8% общего азота и все необходимые аминокислоты, включая триптофан. Количество аминного азота составляет 45—50% содержания общего азота. В раствор добавляют соли натрия, кальция, глюкозу. Проведенные исследования подтверждают высокую эффективность препарата и небольшую его реактогенность при использовании для парентерального питания.
Сейчас изменена технология получения гидролизина, что вызвано необходимостью очистки его от гуминовых продуктов (снижение цветности), вызывающих токсические реакции у больных. Гидролизин, полученный по новой технологии, обладает более высокой стабильностью.
Гидролизат казеина
Кислотный гидролизат казеина с последующим удалением серной кислоты баритом разработан в Центральном институте гематологии, он получил название гидролизат ЦОЛИПК. Препарат содержит 0,6—0,7% общего азота, из которого 36—40% приходится на долю свободных аминогрупп. Гидролизат казеина хорошо усваивается, оказывает лечебный эффект у больных с хроническими легочными нагноениями и белковой недостаточностью.
Аминопептид
П. Е. Калмыков, Т. И. Голубев предложили белковый препарат аминопептид-2. Для получения его необходимо расщеплять белки вытяжкой из поджелудочной железы и слизистой оболочки кишок свиньи. В качестве исходного материала используется кровь скота. Аминопептид содержит 0,7—0,8% общего азота, 57—65% которого составляет азот свободных аминогрупп. Аминопептид применяется как средство парентерального питания.
БК-8
В. А. Белицер, К. И. Коткова создали белковый заменитель БК-8. Препарат представляет собой модифицированную сыворотку крупного рогатого скота, содержащую 4—4,2% белка. По данным авторов, он содержит достаточное количество незаменимых аминокислот — триптофана и тирозина. Препарат используется не только для парентерального питания, но и для получения гемодинамического и противошокового эффекта. Иногда он оказывает лечебное действие при ожогах, кровопотере, шоке и вялотекущих хронических гнойных процессах. Препарат не лишен анафилактогенных свойств и в настоящее время его применяют реже.
Аминокровин
Аминокровин предложен НИИ гематологии для парентерального белкового питания. Получают препарат путем кислотного гидролиза эритроцитов и сгустков крови скота и человека. Это раствор аминокислот, простейших пептидов с концентрацией общего белка 4,4—5,6%. Содержание общего азота в нем составляет 0,6%, аминного азота — до 60% от общего азота. Применение аминокровина в комплексном лечении при язвенной болезни нормализовало количество белков в плазме, увеличивало концентрацию альбуминов, уменьшая фракции глобулинов. Подкожное введение аминокровина способствовало также нормализации общего белка сыворотки крови и увеличению альбуминовой фракции, улучшению общеклинических показателей у больных с различной желудочно-кишечной патологией. Полученные данные позволили рекомендовать аминокровин для более широкого применения при заболеваниях органов пищеварения.
Фармакологический комитет разрешил клиническое изучение аминокровина по новой технологической схеме получения. Изменение технологии получения его было вызвано необходимостью очистки препарата от гуминовых продуктов, вызывающих токсические явления у больных.
Фибриносол
Путем неполного ферментативно-кислотного гидролиза белка фибрина рогатого скота и свиней был получен препарат фибриносол по методу А. А. Шмидта. Его аминокислотный состав сбалансирован, кроме свободных аминокислот, препарат содержит пептиды. В 100 мл препарата содержится 0,8 г общего азота, не меньше 40% общего количества азота — аминного азота и не меньше 50 мг в 100 мл — триптофана. В отличие от иных аналогичных препаратов фибриносол не содержит солей аммония. Препарат применяют только для парентерального белкового питания в хирургии, реаниматологии, гастроэнтерологии и других областях медицинской практики. Использование фибриносола показано при ожогах II, III и IV степени, длительном голодании вследствие анорексии и поносов, неукротимой рвоте, непроходимости пищевого канала, воспалительных процессах. Препарат оказывает анаболическое действие на обмен белков, нуклеиновых кислот, углеводов, ускоряет процессы энергообразования, окислительного фосфорилирования.
Фибриносол положительно влияет на процессы репаративной регенерации в мышце сердца при ее экспериментальном некрозе. В сочетании с витаминами группы В он повышал содержание аминокислот в сыворотке, особенно аланина, аргинина (свыше 100%), а также глутаминовой и аспарагиновой кислот (в среднем на 30%) при экспериментальном некрозе сердечной мышцы. В опытах на крысах установили, что при внутрибрюшинном введении фибриносол благотворно влияет на липидный обмен в семенниках при экспериментальном этиониновом панкреатите.
Аминофазеол
Для приготовления белкового гидролизата предложено в качестве сырья использовать фасоль. Солянокислый гидролиз белка фасоли дает возможность получить аминокислотную смесь с общим содержанием общего азота 0,79%. Раствор получил название «аминофазеол» и прошел клиническое испытание. Это — полноценный белковый гидролизат.
Амикин
Киевским НИИ гематологии совместно с Украинским НИИ мясо-молочной промышленности создан новый аминокислотный препарат для азотистого питания — амикин. По количеству общего азота он не отличается от аминопептида, гидролизата казеина, аминокровина, но в его состав входят только свободные аминокислоты — все незаменимые, полузаменимые (аргинин и гистидин) и заменимые аминокислоты, кроме цистина и тирозина, содержатся в L-форме. По глубине гидролиза белка, аминокислотному составу, степени очистки от аммиака и гуминовых веществ амикин имеет преимущества перед гидролизатами, широко используемыми в клинической практике. Животным давали безбелковую пищу и с 1-го дня белкового голодания вводили физраствор, аминосол и амикин из расчета 0,25 г условного белка на 100 г массы, потеря в массе составляла соответственно 12,6, 7,8 и 11,5%, а относительная масса печени увеличивалась по сравнению с исходной на 14,3, 29,9 и 5,7%. При повышении доз аминосола и амикина до 0,5 г условного белка на 100 г массы потеря в массе животных была значительно меньше, не превышала соответственно 6,9 и 3,8%, однако при этом отношение массы печени к массе тела увеличивалось на 45,7 и 20%.
При введении аминосола и амикина с 1-го дня белкового голода содержание белка в печени исследованных животных превышало контрольный уровень. Введение препаратов в тех же дозах после предварительного 10-дневного белкового голодания приостанавливало снижение массы тела животных, содержание общего белка в печени сравненительно с исходным уровнем не изменялось.
Показаниями для применения белковых гидролизатов есть заболевания, сопровождающиеся различной степенью голодания, гипопротеинемией и диспротеинемией, нарушением обмена веществ.