Острая токсичность ферментного препарата пекинол f-rkm 0719

Аннотация

Приведены результаты по исследованию острой токсичности нового пектолитического ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719, полученного на основе штамма A. awamori F-RKM 0719. Определены параметры острой токсичности ферментного препарата при однократном внутрижелудочном введении и изменения массы тела экспериментальных животных. По степени токсичности исследуемый препарат отнесён к IV классу опасности - вещества малоопасные, что подтверждает о безопасности использования его в пищевой промышленности.

Ключевые слова: острая токсичность, ферментный препарат, крысы линии Wistar, вещества малоопасные, внутрижелудочное введение

Пектолитические ферменты играют большую роль в осуществлении физиологических процессов, связанных с разрушением растительных клеточных стенок или модификаций [1]. Именно поэтому они нашли широкое применение в пищевой промышленности при производстве соков и вин [2]. Применение пектолитических ферментов в винодельческой промышленности обеспечивает повышение выхода сока и содержания в нем ароматобразующих, красящих и других экстрактивных веществ; облегчение прессования мезги; осветление виноматериалов; повышение розливостойкости готовой продукции к помутнениям коллоидной природы [3].

На современном этапе для разработки научных основ ферментных технологий для перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса является поиск эффективных продуцентов пектиназ [4]. Наиболее часто используемые промышленные штаммы-продуценты пектиназ относятся к роду Aspergillus, синтезирующие богатый комплекс гидролитических ферментов, обеспечивающих эффективную деструкцию полимеров растительного и микробного сырья [5].

Цель исследования в определить безвредность разработанного нами ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719 для теплокровных животных.

Методы. Для исследований острой токсичности использовали животные модели крыс самцов линии Wistar весом 200-220 г. Эксперимент проводили на 6-ти группах животных по 6 крыс в каждой. Группы формировали так, чтобы отклонение индивидуальной массы животного от средней массы внутри группы не превышало 10%. Содержание исследуемых животных осуществлялось в стандартных условиях вивария на обычном рационе при свободном доступе к воде и пище, в условиях нормального светового и температурного режимов. Длительность карантина для всех исследуемых крыс составляла 14 дней. Определение параметров токсичности препарата в остром опыте проводили при однократном введении внутрижелудочно с помощью зонда растворы ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719 в дистиллированной воде[6].

Животным группы №1, №2, №3, №4, №5 вводили однократно внутрижелудочно с помощью зонда в дозировках от 150 мг белка/кг веса до 5000 мг белка/кг веса. Исследуемое вещество вводили в дозе 5,0 мл на животное, что является максимально допустимой для данных видов лабораторных животных, в зависимости от массы тела и пути введения. Животным контрольных групп №6 вводили в аналогичных дозах дистиллированную воду. Наблюдения вели в течение 14 суток с момента введения ферментного препарата, причём в течение первых суток после введения препарата животные находились под непрерывным наблюдением. Взвешивание подопытных животных производили в начале и конце опыта. Для регистрации картины интоксикации учитывали общее состояние животных, поведенческие реакции, динамику прироста массы тела, время возникновения и характер интоксикации, её тяжесть, обратимость, сроки гибели животных. По завершению эксперимента крысы всех экспериментальных групп были подвергнуты эвтаназии углекислым газом и патоморфологическому исследованию.

Результаты и обсуждение. В таблице 1 приведены результаты, позволяющие оценить процент гибели крыс после однократного введения ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719 в дозировках от 150 до 5000 мг белка/кг веса. Даже введение максимально допустимых доз крысам, гибели животных не вызывало. В течение 14 суток после введения ферментного препарата не наблюдалось изменений со стороны психической деятельности животных, снижения двигательной активности и потребления воды и пищи не происходило. Тонус скелетных мышц, реакция на тактильные, болевые, звуковые и световые раздражители была такая же, как и у контрольной группы. При пероральном применении исследуемых образцов в течение двух недель гибели животных во всех группах не отмечалось и среднесмертельную дозу (ЛД₅₀) определить не удалось.

Таблица 1 - Результаты исследования острой токсичности ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719 при однократном внутрижелучном введении крысам линии Wistar

Наблюдениями за изменением массы тела грызунов в динамике, принципиальных отличий в приросте живой массы между животными контрольных и опытных групп не выявлено (табл.2).

На 14 сутки опыта, при патологоанатомическом вскрытии специально умерщвленных крыс контрольных и опытных групп, с целью изучения токсического действия ферментного препарата на внутренние органы, видимых изменений в макроскопической картине не выявлено.

Заключение.Таким образом, результаты исследований позволяют отнести ферментный препарат Пектинол F-RKM 0719 согласно ГОСТ 12.1.007-76 к IV классу опасности (вещества малоопасные), так как полулетальная доза ферментного препарата превысила 5 г/кг веса животного. Влияния ферментного препарата и пути его введения на состояние, внешний вид и функциональные изменения внутренних органов у опытных животных установлено не было.

Источники финансирования: Работа выполнена в рамках государственного

образовательного заказа по подготовке доктора философии (PhD) специальности 6D070100- Биотехнология на 2012-2017 гг. при финансовой поддержке Республиканского бюджета.

Таблица 2 - Динамика изменения массы тела крыс линии Wistar при однократном

внутрижелучном введении ферментного препарата Пектинол F-RKM 0719

Конфликт интересов: Автор данной статьи подтверждает отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить

Литература

1. Донцов, А.Г. Пектинолитические ферменты: очистка, активация, микробиологический синтез / А.Г. Донцов, А.А. Шубаков. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2010. - C. 82-90.
2. Ajayi, A.A., E.O. Osunlalu, C.F. Peter-Albert, A.O. Adejuwon. Studies on pectinolytic and proteolytic enzymes from deteriorated grapes (Vitis vinifera) // Covenant Journal of Phsical and Life Sciences. - 2014. - V.1(2). - P. 1-15.
3. Mieszczakowska-Ғщс, M., J. Markowski, M. Zbrzezniak, W. Plocharski. Impact of enzyme on quality of blackcurrant and plum juices // Food Science and Technology. - 2012.- V.49. -P. 251-256.
4. Курбатова Е.И., Соколова Е.Н., Римарева Л.В. Использование препаратов, полученных из глубинной культуры A.foetidus МБ-4 для гидролиза клюквы // Производство спирта и ликероводочных изделий, №3, 2005, с. 13-14.
5. Семенова М.В., Гришутин С.Г., Гусаков А.В., Окунев О.Н., Синицын А.П. Выделение и свойства пектиназ из гриба Aspergillus japonicus // Биохимия. 2003. Т. 68, № 5. С. 686-697.
6. Хабриев, Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ/Р.У.Хабриев. - М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2005. - 832 с.